DE10308921A1 - Phase locked loop (PLL) for frequency syntehsis for HF PLL in digital circuit technique for mobile radio application, e.g. in blue tooth standard, with digitally controllable oscillator - Google Patents

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Abstract

PLL contains DCO (1) with control, i.e. tuning, input (2) and output (3), and phase-frequency comparator (7), whose first input (10) receives reference signal (psi div) in dependence on DCO output frequency (fDCO).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Phasenregelanordnung zur Frequenzsynthese.The present invention relates to a phase control arrangement for frequency synthesis.

Zur Frequenzsynthese werden üblicherweise Phasenregelkreise, sogenannte PLL, Phase-Locked Loop, eingesetzt. Für Mobilfunkanwendungen, bei denen Trägerfrequenzen im Gigahertz-Bereich benötigt werden, ist es üblich, analog arbeitende PLL zu verwenden. Bei dem Mobilfunkstandard Bluetooth beispielsweise muß eine Trägerfrequenz in der Größenordnung von 2,4 Gigahertz erzeugt werden, auf die Nutzdaten auf moduliert werden.Frequency synthesis is usually used Phase locked loops, so-called PLL, phase-locked loop, are used. For mobile applications, at which carrier frequencies in the gigahertz range become, it is common to use analog PLL. For example, with the Bluetooth mobile radio standard must be one carrier frequency in the order of magnitude of 2.4 gigahertz are generated on which user data is modulated on become.

Bei analogen PLL ist üblicherweise ein analoger, spannungsgesteuerter Oszillator vorgesehen, ein sogenannter VCO, Voltage Controlled Oscillator, dessen Ausgangssignal, über einen Teiler frequenzgeteilt, einem Phasen-/Frequenzdetektor zugeführt wird. Dieser vergleicht das heruntergeteilte Oszillatorsignal mit einem Bezugssignal und steuert in Abhängigkeit von einer Phasen- und/oder Frequenzabweichung über eine Ladungspumpenschaltung und ein Schleifenfilter den Oscillator an. In Weiterbildungen dieser analogen PLL kann der Frequenzteiler als sogenannter Multi-Modulus-Teiler ausgeführt sein, der mit einem digitalen Modulationssignal beispielsweise über einen Sigma-Delta-Wandler angesteuert wird.With analog PLL is common an analog, voltage-controlled oscillator is provided, a so-called VCO, Voltage Controlled Oscillator, whose output signal, via a Divider frequency divided, a phase / frequency detector is supplied. This compares the divided oscillator signal with one Reference signal and controls depending from a phase and / or frequency deviation via a charge pump circuit and a loop filter to the oscillator. In further training of these The frequency divider can function as an analog PLL as a so-called multi-modulus divider accomplished be with a digital modulation signal, for example via a Sigma-delta converter is controlled.

Derartige, analoge PLL umfassen sowohl analog als auch digital arbeitende Funktionsblöcke. Ein wesentlicher Nachteil derartiger, sogenannter hybrider PLL im Hinblick auf deren Herstellungsmöglichkeiten in integrierter Schaltungstechnik liegt in dem verhältnismäßig großen Platzbedarf auf dem Chip, insbesondere bezüglich der Ladungspumpenschaltung und des Schleifenfilters, und auch in der hohen Anzahl der analog aufgebauten Funktionsblöcke.Such analog PLL include both analog as well as digitally working function blocks. A major disadvantage such, so-called hybrid PLL in terms of their manufacturing capabilities in integrated circuit technology lies in the relatively large space requirement on the chip, especially regarding the charge pump circuit and the loop filter, and also in the high number of analog function blocks.

Es ist daher wünschenswert, eine Hochfrequenz-PLL möglichst weitgehend in digitaler Schaltungstechnik aufzubauen, einschließlich des Oszillators.It is therefore desirable to have a high frequency PLL preferably largely build in digital circuitry, including the Oscillator.

Eine Problematik ergibt sich bei einem rein digitalen Aufbau des gesteuerten Oszillators aufgrund des notwendigerweise vorhandenen Quantisierungsfehlers. Es sind bei einem digital gesteuerten Oszillator lediglich diskrete Frequenzen erzeugbar mit einer vom geringwertigsten Bit abhängigen Quantisierungsschrittweite. Aufgrund einer derartigen, digitalen Ansteuerung des Oszillators entstehen in dessen Ausgangsspektrum unerwünschte Seitenlinien im Abstand der Schaltfrequenz, mit der frequenzbestimmende Bauteile im Oszillator geschaltet werden. Da die Schaltfrequenz normalerweise deutlich kleiner als die Oszillatorfrequenz ist, führt dies zur Verletzung der spektralen Sendemaske. Bei dem Mobilfunksystem Bluetooth beispielsweise muß die ausgesendete Leistung, genauer die sogenannte in-band spurious emission, bei einer Meßbandbreite von einem Megahertz im Abstand von größer als 3 MHz einen Wert kleiner als –40 dBm betragen. Dies ist in der Bluetooth-Spezifikation angegeben.A problem arises with a purely digital structure of the controlled oscillator of the necessarily present quantization error. There are in the case of a digitally controlled oscillator, only discrete frequencies can be generated with a quantization step size dependent on the least significant bit. Because of such a digital control of the oscillator undesirable side lines arise at a distance in its output spectrum the switching frequency with which frequency-determining components in the oscillator be switched. Because the switching frequency is usually clear is less than the oscillator frequency, this leads to the violation of the spectral transmission mask. With the mobile radio system Bluetooth, for example must be the broadcast Performance, more precisely the so-called in-band spurious emission a measuring bandwidth of one megahertz at a distance greater than 3 MHz, a value smaller than –40 dBm. This is stated in the Bluetooth specification.

Die unerwünschte Schaltfrequenz könnte dadurch unterdrückt werden, daß am Eingang des Oszillators ein Digital-Analog(DA)-Wandler angeschlossen ist, der das digitale Steuerwort in eine analoge Abstimmspannung konvertiert. Durch eine derartige Mittelwertbildung am Ausgang des DA-Wandlers wird die Taktfrequenz unterdrückt. Dieser Lösungsansatz hat jedoch den gravierenden Nachteil, daß ein hochpräziser und vor allem sehr schnell arbeitender DA-Wandler nötig ist, der aufgrund der benötigten Bittiefe einen sehr großen Aufwand bezüglich der Integration des Funktionsblockes bedeuten würde.This could result in the undesired switching frequency repressed be that on Input of the oscillator a digital-to-analog (DA) converter is connected which converts the digital control word into an analog tuning voltage. Through such averaging at the output of the DA converter the clock frequency is suppressed. This approach has the serious disadvantage, however, that a highly precise and above all, very fast-working DA converter is necessary, due to the bit depth required a very big one Effort related to the integration of the function block would mean.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünstig integrierbare Phasenregelanordnung anzugeben, welche zur Anwendung in Mobilfunkgeräten gemäß moderner, digitaler Mobil funkstandards geeignet ist und die dort vorgesehenen Spezifikationen einhält.Object of the present invention is an inexpensive one integrable phase control arrangement to specify which to use in mobile devices according to modern, digital mobile radio standards and the specifications provided there comply.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Phasenregelanordnung, aufweisend

  • – einen digital steuerbaren Oszillator mit einem Steuereingang und mit einem Ausgang,
  • – eine Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung mit einem ersten Eingang zum Zuführen eines Referenzsignals, mit einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Oszillators gekoppelt ist, und mit einem Ausgang zur Abgabe eines Fehlersignals und
  • – ein Mittel zur Erhöhung der Abtastrate des Fehlersignals, welches den Ausgang der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung mit dem Steuereingang des Oszillators koppelt.
According to the invention, the object is achieved by a phase control arrangement comprising
  • A digitally controllable oscillator with one control input and one output,
  • A phase / frequency comparison device with a first input for supplying a reference signal, with a second input which is coupled to the output of the oscillator, and with an output for outputting an error signal and
  • - A means for increasing the sampling rate of the error signal, which couples the output of the phase / frequency comparison device to the control input of the oscillator.

Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip ist eine digital arbeitende Phasenregelanordnung vorgesehen, welche sich durch die besondere Ansteuerung des Oszillators mit erhöhter Abtastrate des digital codierten Abstimmsignals auszeichnet.According to the proposed principle a digitally operating phase control arrangement is provided, which due to the special control of the oscillator with an increased sampling rate of the digitally coded voting signal.

Die Referenzseitenbänder des Ausgangsspektrums liegen wegen der Überabtastung des digitalen Ausgangsworts des Phasen-/Frequenzvergleichers außerhalb des Nutzbandes.The reference sidebands of the Output spectrum are due to the oversampling of the digital Output word of the phase / frequency comparator outside of the useful band.

Durch die vorgeschlagene Erhöhung der Abtastrate des Steuersignals oder Abstimmsignals des Oszillators ist es möglich, spektrale Sendemasken auch moderner, digitaler Mobilfunkstandards bei Verwendung kostengünstiger, digitaler Funktionsblöcke, insbesondere eines digital abstimmbaren Oszillators, einzuhalten.By the proposed increase in Sampling rate of the control signal or tuning signal of the oscillator Is it possible, spectral transmission masks also of modern, digital mobile radio standards when using cheaper, digital function blocks, in particular of a digitally tunable oscillator.

Die Überabtastung des digitalen Abstimmwortes des Oszillators gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip wird auch als Oversampling bezeichnet.The oversampling of the digital tuning word of the oscillator according to the proposed one The principle is also known as oversampling.

Die Taktfrequenz, mit der die Übertastung erfolgt, und die dem Mittel zur Erhöhung der Abtastrate zuführbar ist, ist bevorzugt deutlich größer als die Bezugsfrequenz des Phasenregelkreises.The clock frequency with which the oversampling takes place, and which can be supplied to the means for increasing the sampling rate, is preferably significantly larger than the reference frequency of the phase locked loop.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Wandler vorgesehen, der den Ausgang des digital steuerbaren Oszillators mit dem zweiten Eingang des Phasen-/Frequenzvergleichers koppelt und der ausgelegt ist zur Abgabe eines digital codierten Phasensignals in Abhängigkeit von der Ausgangsfrequenz des Oszillators.According to a preferred development the invention a converter is provided which the output of the digital controllable oscillator couples to the second input of the phase / frequency comparator and which is designed to emit a digitally coded phase signal dependent on from the output frequency of the oscillator.

Durch Zuführen lediglich der Phaseninformation des Oszillators sowie des Ausgangssignals des digital steuerbaren Oszillators kann ein einfach aufgebauter, digitaler Phasen-/Frequenzvergleicher, bevorzugt ein sogenannter Digital Fractional Phase Comparator, eingesetzt werden.By supplying only the phase information of the oscillator and the output signal of the digitally controllable Oscillators can be a simple digital phase / frequency comparator, preferably a so-called digital fractional phase comparator is used become.

Bevorzugt ist zwischen den Ausgang des digital steuerbaren Oszillators und den Wandler, der der Ausgangsfrequenz des Oszillators das digital codierte Phasensignal zuordnet, ein begrenzender Verstärker geschaltet. Dieser dient bevorzugt zur Konversion des Ausgangssignals des Oszillators in ein Rechteck- oder Trapezsignal und ermöglicht damit eine verbesserte Konvertierbarkeit des so gewonnenen Taktsignals in ein Phasensignal.Is preferred between the exit of the digitally controllable oscillator and the converter that the output frequency assigns the digitally encoded phase signal to the oscillator limiting amplifier connected. This is preferably used to convert the output signal of the oscillator into a square wave or trapezoidal signal and thus enables one improved convertibility of the clock signal thus obtained into a Phase signal.

Das Mittel zur Erhöhung der Abtastrate hat bevorzugt einen Takteingang zu Synchronisationszwecken, welcher mit dem Ausgang des Oszillators gekoppelt ist.The means to increase the Sampling rate preferably has a clock input for synchronization purposes, which is coupled to the output of the oscillator.

Durch die bevorzugte Kopplung des Takteingangs des Mittels zur Erhöhung der Abtastrate mit dem Ausgang des Oszillators kann das digitale Abstimmsignal, welches dem Oszillator zu dessen Steuerung zugeführt wird, auf eine Taktfrequenz synchronisiert werden, welche mit Vorteil bei geringem Aufwand der Schaltung deutlich größer ist als die Referenzfrequenz der Phasenregelanordnung.Due to the preferred coupling of the Clock input of the means for increasing the sampling rate with the output of the oscillator can be digital Tuning signal, which is fed to the oscillator for its control, be synchronized to a clock frequency, which is advantageous with little effort of the circuit is significantly larger than the reference frequency the phase control arrangement.

Die Taktfrequenz zur Synchronisierung des Mittels zur Erhöhung der Abtastrate wird bevorzugt durch Frequenzteilung aus dem Signal mit der Ausgangsfrequenz des Oszillators gewonnen.The clock frequency for synchronization of the means to increase the sampling rate is preferred by frequency division from the signal obtained with the output frequency of the oscillator.

Der Frequenzteilerwert des Frequenzteilers, der den Ausgang des Oszillators mit dem Takteingang des Mittels zur Erhöhung der Abtastrate bevorzugt koppelt, kann einen festen Wert haben. Dieser Teilerwert kann beispielsweise Zwei oder Vier betragen.The frequency divider value of the frequency divider, the the output of the oscillator with the clock input of the means for increase the sampling rate preferably couples, can have a fixed value. This division value can be, for example, two or four.

Zur Zuführung des Referenzsignals an den Phasen-/Frequenzvergleicher ist bevorzugt ein Akkumulator vorgesehen, der einem eingangsseitig anliegenden, digitalen Kanalwort an seinem Ausgang ein Phasen-Referenzsignal zuordnet und an den ersten Eingang der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung abgibt.To supply the reference signal an accumulator is preferably provided for the phase / frequency comparator, of the digital channel word on the input side at its Output assigns a phase reference signal and to the first input outputs the phase / frequency comparison device.

Ebenso wie die Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung hat auch der Akkumulator bevorzugt einen Eingang zum Zuführen eines Synchronisationssignals.Just like the phase / frequency comparison device the accumulator also preferably has an input for feeding one Synchronization signal.

Hierfür ist bevorzugt eine Synchronisationseinrichtung vorgesehen, der am Eingang ein unsynchronisiertes Bezugsfrequenz-Signal zugeführt werden kann. Die Synchronisationseinrichtung selbst hat einen Takteingang, der bevorzugt mit dem Ausgang des Oszillators zum Zuführen eines Synchronisationstakts gekoppelt ist. Der Ausgang der Synchronisationseinrichtung ist bevorzugt mit einem Synchronisationseingang des Akkumulators verbunden. Der Ausgang der Synchronisationseinrichtung ist mit Vorteil mit einem Synchronisationseingang der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung verbunden.A synchronization device is preferred for this provided that an unsynchronized reference frequency signal is fed to the input can. The synchronization device itself has a clock input, which preferably with the output of the oscillator for feeding a Synchronization clock is coupled. The output of the synchronization device is preferred with a synchronization input of the accumulator connected. The output of the synchronization device is advantageous with a synchronization input of the phase / frequency comparison device connected.

Das Mittel zur Erhöhung der Abtastrate umfaßt bevorzugt mehrere D-Flip-Flops. Diese sind mit besonders geringem Aufwand in digitaler Schaltungstechnik integrierbar.The means to increase the Sampling rate includes preferably several D flip-flops. These are particularly low Effort can be integrated in digital circuit technology.

Der digital steuerbare Oszillator umfaßt bevorzugt zwei schaltbare Kapazitätsfelder, welche jeweils frequenzbestimmende Kapazitäten umfassen. Eines dieser Kapazitätsfelder umfaßt bevorzugt binär abgestufte Kapazitäten, während die schaltbaren Kapazitäten des weiteren Kapazitätsfeldes alle gleich groß sind, das heißt gleiche Kapazitätswerte aufweisen. Die Kapazitäten beider Kapazitätsfelder sind bevorzugt unabhängig voneinander, jedoch in Abhängigkeit von dem Abstimmsignal, zu- und abschaltbar.The digitally controllable oscillator comprises preferably two switchable capacitance fields, each of which determines the frequency capacities include. One of these capacity fields comprises preferably binary graded Capacities, while the switchable capacities of the further capacity field all are the same size, this means same capacity values exhibit. The capacities of both capacity fields are preferably independent from each other, but dependent from the tuning signal, can be switched on and off.

Die Ansteuerung der gleich großen Kapazitäten im zweiten Kapazitätsfeld erfolgt bevorzugt über einen Thermometer-Code. Damit ist ein besonders feines Abstimmen der Oszillator-Frequenz möglich, beispielsweise mit einem Modulationssignal. Zugleich kann mit den binär abgestuften Kapazitäten ein sehr großer Frequenzbereich mit verhältnismäßig geringem Aufwand abgedeckt werden.The control of the same capacities in the second capacity field is preferably done via a thermometer code. This is a particularly fine tuning the oscillator frequency possible, for example with a modulation signal. At the same time with the binary graded Capacities very big Frequency range with a relatively small Effort to be covered.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Prinzips sind Gegenstand der Unteransprüche.More details and advantageous Refinements of the proposed principle are the subject of Dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will follow several embodiments based on the drawings explained.

Es zeigen:Show it:

1a ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Prinzips anhand eines Blockschaltbildes, 1a an embodiment of the proposed principle using a block diagram,

1b ein Ausführungsbeispiel einer Synchronisationseinrichtung zur Erzeugung einer synchronisierten Referenzfrequenz für die Schaltung gemäß 1a, 1b an embodiment of a synchronization device for generating a synchronized reference frequency for the circuit according to 1a .

2 ein Ausführungsbeispiel eines digital abstimmbaren Oszillators zur Anwendung in einer Phasenregelanordnung gemäß 1a, 2 an embodiment of a digitally tunable oscillator for use in a phase control arrangement according to 1a .

3 eine Weiterbildung der Schaltung von 1a zu einem beispielhaften Einpunkt-Modulator, 3 a further development of the circuit of 1a to an exemplary one-point modulator,

4 eine Weiterbildung der Schaltung von 3 zu einem beispielhaften Zweipunkt-Modulator und 4 a further development of the circuit of 3 to an exemplary two-point modulator and

5 eine Synchronisationseinrichtung gemäß 1b zur Erzeugung einer synchronisierten Referenzfrequenz für die Schaltungen gemäß 3 und 4. 5 a synchronization device according to 1b to generate a synchronized Reference frequency for the circuits according to 3 and 4 ,

1a zeigt eine Phasenregelanordnung mit einem digital steuerbaren Oszillator 1, der auch als DCO, Digitally Controlled Oscillator, bezeichnet wird. Der Oszillator 1 hat einen digitalen Abstimmeingang 2 zur Zuführung eines digital codierten Abstimmwortes und einen Signalausgang 3, an dem ein Signal mit einer Frequenz bereitgestellt wird, welche von dem am Eingang 2 anliegenden Abstimmwort abhängig ist. Der Ausgang des Oszillators 3 bildet einerseits den Ausgang der Phasenregelanordnung gemäß 1a und ist andererseits über einen begrenzenden Verstärker 4 und einen diesem nachgeschalteten Wandler 5 an einen Eingang 6 eines Phasenvergleichers 7 angeschlossen. Der Phasenvergleicher ist als sogenannter Digital Fractional Phase Comparator ausgebildet. Der begrenzende Verstärker 4 wandelt das Ausgangssignal des Oszillators 1 in ein trapezförmiges, Idealerweise rechteckförmiges Taktsignal mit der Frequenz des Oszillator-Ausgangssignals um. Das Ausgangssignal des begrenzenden Verstärkers 4 wird auf den Takteingang eines D-Flipflops 8 gegeben, dessen Eingang an den Ausgang eines Summierglieds 9 angeschlossen ist und dessen Ausgang mit einem Eingang des Summierglieds 9 verbunden ist. Am Inkrement-Eingang des Summierglieds 9 wird eine Konstante 1 angelegt. Der Ausgang des Summierglieds 9, der den Ausgang des Wandlers 5 bildet, ist ausgelegt zum Abgreifen eines Phasensignals ⌀div in Abhängigkeit von dem Ausgangs-Taktsignal des Oszillators 3. 1a shows a phase control arrangement with a digitally controllable oscillator 1 , also known as DCO, Digitally Controlled Oscillator. The oscillator 1 has a digital tuning input 2 for supplying a digitally coded voting word and a signal output 3 , on which a signal is provided with a frequency which is different from that at the input 2 attached voting word is dependent. The output of the oscillator 3 on the one hand forms the output of the phase control arrangement according to 1a and on the other hand is via a limiting amplifier 4 and a downstream converter 5 to an entrance 6 a phase comparator 7 connected. The phase comparator is designed as a so-called digital fractional phase comparator. The limiting amplifier 4 converts the output signal of the oscillator 1 into a trapezoidal, ideally rectangular clock signal with the frequency of the oscillator output signal. The output signal of the limiting amplifier 4 is on the clock input of a D flip-flop 8th given whose input to the output of a summing element 9 is connected and its output with an input of the summing element 9 connected is. At the increment input of the summation element 9 becomes a constant 1 created. The output of the summator 9 which is the output of the converter 5 forms, is designed to tap a phase signal ⌀ div depending on the output clock signal of the oscillator 3 ,

Der digitale Frequenz-/Phasendetektor 7 hat einen weiteren Eingang 10, an dem ein Phasensignal mit einer Bezugsphase ⌀ref zuführbar ist. Außerdem weist der digitale Frequenz-/Phasendetektor 7 einen Takteingang 11 auf, an dem eine Bezugsfrequenz fref zugeführt wird.The digital frequency / phase detector 7 has another entrance 10 , on which a phase signal with a reference phase ⌀ ref can be supplied. In addition, the digital frequency / phase detector 7 has a clock input 11 at which a reference frequency f ref is supplied.

Der Bezugsphaseneingang 10 ist an den Ausgang eines weiteren Wandlers 12 angeschlossen, der ebenso wie der Wandler ein D-Flipflop 13 und ein als Akkumulator ausgebildetes Summierglied 14 umfaßt. Ein weiterer Eingang des Summiergliedes 14 ist ausgelegt zum Zuführen eines digital codierten Kanalwortes, mit dem die gewünschte Ausgangsfrequenz der gezeigten Phasenregelanordnung eingestellt werden kann. Der Ausgang des Summiergliedes 14 ist einerseits an den Eingang 10 des digitalen Frequenz-/Phasenvergleichers 7 angeschlossen und andererseits an den Dateneingang des D-Flipflops 13 gelegt. Der Ausgang des D-Flipflops 13 ist an einen Eingang des Akkumulators 14 angeschlossen. Das D-Flipflop 13 hat einen Takteingang, dem ein Signal mit einer Bezugsfrequenz fref zuführbar ist.The reference phase input 10 is at the output of another converter 12 connected, which, like the converter, is a D flip-flop 13 and a summing element designed as an accumulator 14 includes. Another input of the summing element 14 is designed to supply a digitally coded channel word with which the desired output frequency of the phase control arrangement shown can be set. The output of the summator 14 is on the one hand at the entrance 10 of the digital frequency / phase comparator 7 connected and on the other hand to the data input of the D flip-flop 13 placed. The output of the D flip-flop 13 is at an input of the accumulator 14 connected. The D flip-flop 13 has a clock input to which a signal with a reference frequency f ref can be fed.

Der Ausgang des Phasenvergleichers 7 ist über einen Multiplizierer 29 an den Eingang eines Mittels zur Abtastratenerhöhung 30 angeschlossen. Der Multiplizierer 29 hat einen weiteren Eingang zum Zuführen eines Signals α und erfüllt die Funktion eines Schleifenfilters in herkömmlichen PLL. Demnach kann durch geeignete Dimensionierung des Signals α und/oder des Multiplizierers 29 der Regelkreis dimensioniert werden.The output of the phase comparator 7 is about a multiplier 29 to the receipt of a means for increasing the sampling rate 30 connected. The multiplier 29 has another input for supplying a signal α and fulfills the function of a loop filter in conventional PLL. Accordingly, by appropriately dimensioning the signal α and / or the multiplier 29 the control loop can be dimensioned.

Das Mittel zur Abtastratenerhöhung 30 umfaßt beispielhaft zwei hintereinander geschaltete D-Flip-Flops 32, 33, die den Ausgang des Multiplizierers 29 mit dem Abstimm-Eingang des Oszillators 1 koppeln. Jedes D-Flip-Flop 32, 33 hat einen Takteingang, der über einen Frequenzteiler 31 an den Ausgang des Oszillators angeschlossen ist.The means to increase the sampling rate 30 includes two D-flip-flops connected in series 32 . 33 that the output of the multiplier 29 with the tuning input of the oscillator 1 couple. Any D flip-flop 32 . 33 has a clock input that has a frequency divider 31 is connected to the output of the oscillator.

1b zeigt eine Synchronisationseinrichtung 15 zur Bereitstellung eines Signals mit einer Referenzfrequenz fref welche bereits synchronisiert ist auf die Ausgangsfrequenz des Oszillators 1. Demnach ist der Ausgang der Synchronisationseinrichtung 15 geeignet, um den Takteingang des D-Flipflops 13 und den des Phasen-/Frequenzvergleichers 7 anzusteuern. Die Synchronisationseinrichtung 15 umfaßt beispielhaft zwei hintereinander geschaltete D-Flip-Flops 16, 17 mit je einem Takteingang. Die Takteingänge der beiden D-Flip-Flops 16, 17 sind an den Ausgang des Oszillators 1, der Bezugszeichen 3 trägt, angekoppelt. Am Eingang des eingangsseitigen D-Flipflops 16 ist eine unsynchronisierte Bezugsfrequenz fref,unsync zuführbar. 1b shows a synchronization device 15 to provide a signal with a reference frequency f ref which is already synchronized with the output frequency of the oscillator 1 , Accordingly, the output of the synchronization device 15 suitable to the clock input of the D flip-flop 13 and to control that of the phase / frequency comparator 7. The synchronization device 15 includes two D-flip-flops connected in series 16 . 17 with one clock input each. The clock inputs of the two D flip-flops 16 . 17 are at the output of the oscillator 1 , the reference number 3 carries, coupled. At the input of the D flip-flop on the input side 16 an unsynchronized reference frequency f ref, unsync can be supplied.

Der Quantisierungsfehler des digital abstimmbaren Oszillators DCO läßt sich beschreiben durch ƒout = ƒ0 + x · ƒLSB, mit x = xn–12n–1 + ... + x121 + x020. The quantization error of the digitally tunable oscillator DCO can be described by ƒ out = ƒ 0 + x · ƒ LSB , with x = x n-1 2 n-1 + ... + x 1 2 1 + x 0 2 0 ,

Dabei bezeichnet f0 die Oszillatorfrequenz bei der Steuergröße x = 0 und fLSB die Quantisierungsschrittweite im Hinblick auf die diskret einstellbaren Frequenzen.Here, f 0 denotes the oscillator frequency for the control variable x = 0 and f LSB the quantization step size with regard to the discrete adjustable frequencies.

Das Ausgangswort des digitalen Fractional-Phase Komparators 7 ist mit der Taktfrequenz fref von vorliegend 13 Megahertz getaktet. Dieses Ausgangswort wird mit dem Mittel zur Abtastratenerhöhung 30 überabgetastet und auf die heruntergeteilte Ausgangstaktfrequenz fclk,div des Oszillators synchronisiert, welche deutlich größer ist als die Referenzfrequenz fref Der Teilerwert n des Frequenzteilers ist fest und beträgt beispielsweise 2 oder 4. Die Referenzseitenbänder liegen dadurch außerhalb des Bluetooth-Frequenzbandes. Die Einhaltung der spektralen Sendemaske ist problemlos möglich. Nach der Bluetooth-Spezifikation muß die ausgesendete Leistung außerhalb des 2,4 Gigahertz ISM(Industrial Scientific and Medical)-Bandes kleiner sein als –47 dBm. Diese ausgesendete Leistung wird als Out-Of-Band Spurious Emission bezeichnet. Bei Bluetooth ist diese lediglich um 7 dBm gegenüber der sogenannten In-Band Spurious Emission reduziert. Aufgrund der Unterdrükkung eines angeschlossenen Antennenfilters und einer Anpaßschaltung, welche normalerweise ohnehin bei Mobilfunkgeräten gemäß Bluetooth oder anderen modernen Mobilfunkverfahren vorhanden sind, läßt sich diese Anforderung jedoch deutlich einfacher erfüllen.The output word of the digital fractional phase comparator 7 is clocked at the clock frequency f ref of 13 megahertz in the present case. This output word is used to increase the sampling rate 30 oversampled and synchronized to the divided output clock frequency f clk, div of the oscillator, which is significantly larger than the reference frequency f ref. The divider value n of the frequency divider is fixed and is, for example, 2 or 4. The reference sidebands are therefore outside the Bluetooth frequency band. Compliance with the spectral transmission mask is possible without any problems. According to the Bluetooth specification, the transmitted power outside the 2.4 gigahertz ISM (Industrial Scientific and Medical) band must be less than -47 dBm. This transmitted power is referred to as out-of-band spurious emission. With Bluetooth this is only reduced by 7 dBm compared to the so-called in-band spurious emission. However, due to the suppression of a connected antenna filter and a matching circuit, which are normally present anyway in mobile radio devices according to Bluetooth or other modern mobile radio methods, this requirement can be met much more easily.

Die Phasenregelanordnung gemäß 1a mit der Synchronisationseinrichtung gemäß 1b ist als rein digital aufgebaute Hochfrequenz-PLL realisiert. Damit können die Systemkosten erheblich reduziert werden, da einerseits auf ein externes Schleifenfilter verzichtet werden kann und andererseits die eingangs erwähnten, aufwendigen analogen Funktionsblöcke ebenfalls nicht notwendig sind. Dennoch können aufgrund der Über-Abtastung des Abstimmsignals des Oszillators spektrale Sendemasken, die in den jeweiligen Spezifikationen von Mobilfunk-Standards festgelegt sind, problemlos eingehalten werden.The phase control arrangement according to 1a with the synchronization device according to 1b is implemented as a purely digital high-frequency PLL. The system costs can thus be reduced considerably, since on the one hand there is no need for an external loop filter and on the other hand the complex analog function blocks mentioned at the beginning are also not necessary. Nevertheless, due to the over-sampling of the tuning signal of the oscillator, spectral transmission masks, which are specified in the respective specifications of mobile radio standards, can be adhered to without any problems.

Eine weitere Verringerung unerwünschter Emissionen ist bei vorliegendem Prinzip dadurch möglich, daß die Energie der Schaltfrequenz nicht auf diskrete Frequenzkomponenten konzentriert wird, sondern die Energie verteilt wird. Dies wird auch als Noise-Shaping oder Dithering bezeichnet. Dieses Dithering-Verfahren ist aus Analog/Digital-Wandlern bekannt und kann auch für die Ansteuerung des digitalen Oszillators 1 verwendet werden.A further reduction of undesirable emissions is possible with the present principle in that the energy of the switching frequency is not concentrated on discrete frequency components, but rather the energy is distributed. This is also known as noise shaping or dithering. This dithering method is known from analog / digital converters and can also be used to control the digital oscillator 1 be used.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines digital abstimmbaren Oszillators 1, der als LC-Oszillator mit symmetrischem Aufbau ausgeführt ist. Eine Stromquelle 18 ist an einen Versorgungspotentialanschluß 19 angeschlossen. An die Stromquelle 18 sind zwei Induktivitäten 20, 21 angeschlossen, welche mit ihren freien Anschlüssen den Ausgang 3 des Oszillators bilden. An diesen Ausgang 3 ist ein erstes und ein zweites Kapazitätsfeld 22, 23 angeschlossen sowie ein Entdämpfungsverstärker 24, der zwei kreuzgekoppelte MOS-Transistoren 25, 26 umfaßt. Die Transistoren 25, 26 des Entdämpfungsverstärkers 24 sind mit je einem Lastanschluß an einen Bezugspotentialanschluß 27 gelegt. Die beiden Kapazitätsfelder 22, 23 umfassen jeweils mehrere, unabhängig voneinander zu- und abschaltbare Kapazitäten. In dem ersten Kapazitätsfeld 22 sind die Kapazitäten binär abgestuft. Das heißt, daß beispielsweise eine erste Kapazität den Kapazitätswert C hat, eine zweite den doppelten Kapazitätswert, eine dritte den vierfachen, eine vierte den achtfachen und so weiter. Im zweiten Kapazitätsfeld 23 hingegen sind alle schaltbaren Kapazitäten mit einem gleichen Kapazitätswert ausgestattet. Der Eingang 2 des Oszillators 1 ist einerseits mit einem Steuereingang des ersten Kapazitätsfeldes 22 zur groben Kanalwahl angeschlossen, während eine Fein-Abstimmung mittels des zweiten Kapazitätsfeldes 23 erfolgt, dessen Steuereingang über einen Wandler 28 gemäß eines Thermometer-Codes an den Eingang 2 des Oszillators gelegt ist. 2 shows an embodiment of a digitally tunable oscillator 1 , which is designed as an LC oscillator with a symmetrical structure. A power source 18 is to a supply potential connection 19 connected. To the power source 18 are two inductors 20 . 21 connected, which with their free connections the output 3 form the oscillator. To this exit 3 is a first and a second capacity field 22 . 23 connected as well as a damping amplifier 24 , the two cross-coupled MOS transistors 25 . 26 includes. The transistors 25 . 26 of the damping amplifier 24 are each with a load connection to a reference potential connection 27 placed. The two capacity fields 22 . 23 each include several capacities that can be switched on and off independently of one another. In the first capacity field 22 the capacities are graduated in binary. This means that, for example, a first capacitance has the capacitance value C, a second has twice the capacitance value, a third has four times, a fourth has eight times, and so on. In the second capacity field 23 however, all switchable capacities are equipped with the same capacity value. The entrance 2 of the oscillator 1 is on the one hand with a control input of the first capacity field 22 connected to the rough channel selection, while a fine tuning by means of the second capacity field 23 takes place, the control input via a converter 28 according to a thermometer code at the entrance 2 of the oscillator.

Zur Vermeidung von Monotoniefehlern werden die niederwertigen Bits des Abstimmworts mit Einheitskapazitäten im Kapazitätsfeld 23 realisiert und über einen Thermometer-Code angesteuert. Zweckmäßigerweise werden die Kapazitätsfelder 22, 23 so ausgelegt, daß diese für die Modulation mit verwendet werden, Bei Bluetooth beispielsweise wird eine Gauss'sche Frequenzumtastung (GFSK-Modulation) mit einem Modulationshub von ± 160 kHz verwendet. Zur Quantisierung dieses Bereiches mit einer Auflösung von etwa 5 kHz und unter Berücksichtigung einer gewissen Reserve werden 7 Bit benötigt. Dies entspricht einer Frequenzänderung von etwa 2 ppm, was wiederum einer Kapazitätsänderung im Attofarad-Bereich entspricht. Diese sehr feine Frequenzauflösung wird bevorzugt durch Interpolation, beispielsweise mittels eines Sigma-Delta-Modulators erzielt, in dem durch Umschalten zwischen den Kapazitätswerten eine Quantisierung erreicht wird, die kleiner ist als die kleinste schaltbare frequenzbestimmende Kapazität des Oszillators. Die höherwertigen Bits steuern ein binär gewichtetes Kapazitätsfeld 22 an, das für die Kanaleinstellung verwendet wird. Um das 85 Mhz breite Bluetooth-Frequenzband abzudecken, werden hierfür 8 Bit benötigt.In order to avoid monotonous errors, the low-order bits of the tuning word with unit capacities in the capacity field 23 realized and controlled via a thermometer code. The capacity fields are expedient 22 . 23 designed in such a way that they are used for the modulation. With Bluetooth, for example, Gaussian frequency shift keying (GFSK modulation) with a modulation deviation of ± 160 kHz is used. To quantize this area with a resolution of about 5 kHz and taking into account a certain reserve, 7 bits are required. This corresponds to a frequency change of about 2 ppm, which in turn corresponds to a change in capacity in the Attofarad area. This very fine frequency resolution is preferably achieved by interpolation, for example by means of a sigma-delta modulator, in which a quantization is achieved by switching between the capacitance values, which is smaller than the smallest switchable frequency-determining capacitance of the oscillator. The higher bits control a binary weighted capacity field 22 used for the channel setting. 8 bits are required to cover the 85 MHz wide Bluetooth frequency band.

Der gezeigte Hochfrequenzoszillator 1 hat eine hohe Güte. Mit den sehr kleinen, schaltbaren Kapazitäten, die mit einem Thermometer-Code angesteuert werden, ist eine sehr feine Frequenzauflösung erzielt.The high-frequency oscillator shown 1 has a high quality. A very fine frequency resolution is achieved with the very small, switchable capacities that are controlled with a thermometer code.

3 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von 1a, die mit dieser in den verwendeten Bauteilen, deren Verschaltung miteinander sowie der vorteilhaften Wirkungsweise weitgehend übereinstimmt. Insoweit soll die Figurenbeschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt werden. Zusätzlich ist bei der Schaltung von 3 am Eingang des Akkumulators 12 der Ausgang eines Addierknotens 34 angeschlossen. Der Addierknoten 34 hat zwei digitale Eingänge, von denen ein erster ausgelegt ist zum Zuführen eines Kanalwortes und ein zweiter ausgelegt ist als Modulationseingang zum Zuführen eines Modulationssignals MOD. 3 shows a development of the circuit of 1a , which largely coincides with this in the components used, their interconnection with one another and the advantageous mode of operation. In this respect, the description of the figures should not be repeated here. In addition, when switching from 3 at the entrance of the accumulator 12 the output of an adder 34 connected. The adding node 34 has two digital inputs, a first of which is designed for supplying a channel word and a second is designed as a modulation input for supplying a modulation signal MOD.

Das Bezugsphasensignal φref wird demnach nicht nur in Abhängigkeit von dem Kanalwort, sondern auch von dem Modulationssignal gebildet.The reference phase signal φ ref is therefore formed not only as a function of the channel word, but also from the modulation signal.

Bei der vorliegenden Einspeisung von Modulationsdaten in den Referenzzweig der Phasenregelanordnung spricht man auch von einer Direktmodulation der Referenzphase oder einer Einpunkt-Modulation.With the present feed of modulation data in the reference branch of the phase control arrangement one also speaks of a direct modulation of the reference phase or a single point modulation.

Derartige Phasenregelanordnungen sind besonders zur Anwendung in Sendeanordnungen des Mobilfunks geeignet.Such phase control arrangements are particularly suitable for use in mobile radio transmission arrangements suitable.

4 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung von 3, die mit dieser in den verwendeten Bauteilen, deren Verschaltung miteinander sowie der vorteilhaften Wirkungsweise weit gehend übereinstimmt. Insoweit soll die Figurenbeschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt werden. Zusätzlich ist bei der Schaltung von 4 ein weiterer Addierknoten 35 vorgesehen, welcher den Ausgang des Mittels zur Abtastratenerhöhung 30 mit dem Abstimmeingang 2 des Oszillators 1 verbindet. Der weitere Addierknoten 35 hat einen zusätzlichen Eingang zur Zuführung des Modulationssignals MOD. 4 shows a development of the circuit of 3 which largely coincides with this in the components used, their interconnection with one another and the advantageous mode of operation. In this respect, the description of the figures should not be repeated here. In addition, when switching from 4 another adder 35 provided which the output of the means for increasing the sampling rate 30 with the voting entrance 2 of the oscillator 1 combines. The further adding node 35 has an additional input for supplying the modulation signal MOD.

Somit ist eine Zweipunkt-Modulatoranordnung geschaffen. Ein Vorteil ist, daß die Bandbreite des Modulationssignals dabei größer sein kann als die Bandbreite des Phasenreglers selbst.This is a two-point modulator arrangement created. An advantage is that the bandwidth of the modulation signal can be larger than the bandwidth of the phase controller itself.

Derartige Phasenregelanordnungen sind besonders zur Anwendung in Sendeanordnungen des Mobilfunks mit hohen Übertragungsraten geeignet.Such phase control arrangements are particularly suitable for use in mobile radio transmission arrangements with high transfer rates suitable.

5 zeigt eine Weiterbildung der Synchronisationseinrichtung 15 von 1b, mit der sie in Aufbau und vorteilhafter Funktionsweise weitgehend übereinstimmt. Insofern soll die Beschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt werden. Bei der Schaltung von 5 wird die unsynchronisierte Bezugsfrequenz fref,unsync, die dem Dateneingang des eingangsseitigen Flip-Flops 16 zugeführt wird, mittels eines Quarz-Oszillators 36, 37 erzeugt. Dieser Quarz-Oszillator umfaßt einen Schwingquarz 37, an den ein aktiver Schaltkreis 36 angeschlossen ist, der Kondensatoren und einen Entdämpfungsverstärker umfaßt. Am Ausgang des Oszillators, der mit dem Bezugssignaleingang der Synchronisationseinrichtung 15 verbunden ist, wird somit eine sehr präzise und hoch stabile Quarz-Frequenz bereitgestellt. 5 shows a development of the synchronization device 15 of 1b , with which it largely corresponds in structure and advantageous mode of operation. In this respect, the description should not be repeated here. When switching from 5 becomes the unsynchronized reference frequency f ref, unsync , which corresponds to the data input of the input flip-flop 16 is supplied by means of a quartz oscillator 36 . 37 generated. This quartz oscillator comprises a quartz crystal 37 to which an active circuit 36 is connected, which includes capacitors and an attenuation amplifier. At the output of the oscillator, which with the reference signal input of the synchronization device 15 is connected, a very precise and highly stable quartz frequency is thus provided.

11
Oszillatoroscillator
22
Eingangentrance
33
Ausgangoutput
44
Limiterlimiter
55
Wandlerconverter
66
Eingangentrance
77
digitaler fraktionaler Phasendetektordigital fractional phase detector
88th
D-FlipflopD flip-flop
99
Summiergliedsumming
1010
Eingangentrance
1111
Takteingangclock input
1212
Akkumulatoraccumulator
1313
D-FlipflopD flip-flop
1414
Summiergliedsumming
1515
Synchronisationseinrichtungsynchronizer
1616
D-FlipflopD flip-flop
1717
D-FlipflopD flip-flop
1818
Stromquellepower source
1919
Versorgungsanschlußsupply terminal
2020
SpuleKitchen sink
2121
SpuleKitchen sink
2222
Kapazitätsfeldcapacity field
2323
Kapazitätsfeldcapacity field
2424
Verstärkeramplifier
2525
Transistortransistor
2626
Transistortransistor
2727
BezugspotentialanschlußReference potential connection
2828
Thermometer-Code-WandlerThermometer code converter
2929
Multiplizierermultipliers
3030
Mittel zur Abtastratenerhöhungmedium to increase the sampling rate
3131
Frequenzteilerfrequency divider
3232
D-FlipflopD flip-flop
3333
D-FlipflopD flip-flop
3434
Addierknotenadding node
3535
Addierknotenadding node
3636
Oszillatoroscillator
3737
Schwingquarzquartz crystal

Claims (10)

Phasenregelanordnung zur Frequenzsynthese, aufweisend – einen digital steuerbaren Oszillator (1) mit einem Steuereingang (2) und mit einem Ausgang (3), – eine Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung (7) mit einem ersten Eingang (10) zum Zuführen eines Referenzsignals (φref), mit einem zweiten Eingang (6), der mit dem Ausgang (3) des Oszillators (1) gekoppelt ist, und mit einem Ausgang zur Abgabe eines Fehlersignals und – ein Mittel zur Erhöhung der Abtastrate (30) des Fehlersignals, welches den Ausgang der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung (7) mit dem Steuereingang (2) des Oszillators (1) koppelt.Phase control arrangement for frequency synthesis, comprising - a digitally controllable oscillator ( 1 ) with a control input ( 2 ) and with an output ( 3 ), - a phase / frequency comparison device ( 7 ) with a first entrance ( 10 ) for supplying a reference signal (φ ref ), with a second input ( 6 ) with the output ( 3 ) of the oscillator ( 1 ) is coupled, and with an output for emitting an error signal and - a means for increasing the sampling rate ( 30 ) of the error signal, which the output of the phase / frequency comparison device ( 7 ) with the control input ( 2 ) of the oscillator ( 1 ) couples. Phasenregelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandler (5) vorgesehen ist, der den Ausgang (3) des Oszillators mit dem zweiten Eingang (6) der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung (7) koppelt, ausgelegt zur Abgabe eines digital codierten Phasensignals (φdiv) in Abhängigkeit von der Ausgangsfrequenz (fdco) des Oszillators.Phase control arrangement according to Claim 1, characterized in that a converter ( 5 ) is provided, which is the output ( 3 ) of the oscillator with the second entrance ( 6 ) of the phase / frequency comparison device ( 7 ) couples, designed to deliver a digitally coded phase signal (φ div ) depending on the output frequency (f dco ) of the oscillator. Phasenregelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein begrenzender Verstärker (4) vorgesehen ist, der zwischen den Ausgang (3) des Oszillators (1) und einen Eingang des Wandlers (5) geschaltet ist.Phase control arrangement according to claim 2, characterized in that a limiting amplifier ( 4 ) is provided between the output ( 3 ) of the oscillator ( 1 ) and an input of the converter ( 5 ) is switched. Phasenregelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Erhöhung der Abtastrate (30) einen Takteingang hat, der mit dem Ausgang (3) des Oszillators (1) gekoppelt ist zur Synchronisation des Mittels zur Erhöhung der Abtastrate (30) .Phase control arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the means for increasing the sampling rate ( 30 ) has a clock input that is connected to the output ( 3 ) of the oscillator ( 1 ) is coupled to synchronize the means for increasing the sampling rate ( 30 ). Phasenregelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzteiler (31) vorgesehen ist, der den Ausgang (3) des Oszillators mit dem Takteingang des Mittels zur Erhöhung der Abtastrate (30) koppelt.Phase control arrangement according to claim 4, characterized in that a frequency divider ( 31 ) is provided, which is the output ( 3 ) of the oscillator with the clock input of the means for increasing the sampling rate ( 30 ) couples. Phasenregelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Eingang der Phasen-/Frequenzvergleichseinrichtung (7) ein Akkumulator (12) mit seinem Ausgang angeschlossen ist, der einem digitalem Kanalwort an seinem Eingang das Referenzsignal (φref) als Phasensignal zuordnet und an seinem Ausgang abgibt.Phase control arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that at the first input of the phase / frequency comparison device ( 7 ) an accumulator ( 12 ) is connected to its output, which assigns the reference signal (φ ref ) as a phase signal to a digital channel word at its input and outputs it at its output. Phasenregelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisationseinrichtung (15) vorgesehen ist mit einem Ausgang, der mit einem Synchronisationseingang des Akkumulators (12) gekoppelt ist, mit einem ersten Eingang zum Zuführen eines unsynchronisierten Bezugssignals (fref,unsync) und mit einem Takteingang, der mit dem Ausgang (3) des Oszillators (1) zur Zuführung der Ausgangsfrequenz (fdco) des Oszillators (1) gekoppelt ist.Phase control arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a synchronization device ( 15 ) is provided with an output that is connected to a synchronization input of the accumulator ( 12 ) is coupled with a first input for supplying an unsynchronized reference signal (f ref, unsync ) and with a clock input which is connected to the output ( 3 ) of the oscillator ( 1 ) for supplying the output frequency (f dco ) of the oscillator ( 1 ) is coupled. Phasenregelanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Synchronisationseinrichtung (15) mit einem Synchronisationseingang (11) des Phasen-/Frequenzvergleichers (7) verbunden ist.Phase control arrangement according to claim 7, characterized in that the output of the synchronization device ( 15 ) with a synchronization input ( 11 ) of the phase / frequency comparator ( 7 ) connected is. Phasenregelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Erhöhung der Abtastrate (30) zumindest ein D-Flipflop (32) umfaßt.Phase control arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the means for increasing the sampling rate ( 30 ) at least one D flip-flop ( 32 ) includes. Phasenregelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (1) ein binär gestaffeltes, schaltbares Kapazitätsfeld (22) und ein weiteres Kapazitätsfeld (23) mit jeweils gleich großen, schaltbaren Kapazitäten umfaßt.Phase control arrangement according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the oscillator ( 1 ) a binary staggered, switchable capacity field ( 22 ) and another capacity field ( 23 ) each with the same size, switchable capacities.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007022A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Texas Instruments Deutschland Gmbh All-digital phase-locked loop system for producing oscillator output signal under control of digital reference input signal, has sigma delta modulator for producing additional digital one-bit-control signals
DE102006011285A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Infineon Technologies Ag Oscillating circuit arrangement with digital control, method for generating a vibration signal and digital phase locked loop with the resonant circuit arrangement
DE102006031331B3 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Xignal Technologies Ag A digital phase detector and method for generating a digital phase detection signal
US7385539B2 (en) 2006-02-15 2008-06-10 Texas Instruments Deutschland Gmbh All-digital phase locked loop (ADPLL) system
US8090316B2 (en) 2007-09-24 2012-01-03 Microsemi Semiconductor Corp. Digital FM radio transmitter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326851B1 (en) * 2000-06-26 2001-12-04 Texas Instruments Incorporated Digital phase-domain PLL frequency synthesizer

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606004B2 (en) * 2000-04-20 2003-08-12 Texas Instruments Incorporated System and method for time dithering a digitally-controlled oscillator tuning input

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326851B1 (en) * 2000-06-26 2001-12-04 Texas Instruments Incorporated Digital phase-domain PLL frequency synthesizer

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007022A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Texas Instruments Deutschland Gmbh All-digital phase-locked loop system for producing oscillator output signal under control of digital reference input signal, has sigma delta modulator for producing additional digital one-bit-control signals
US7385539B2 (en) 2006-02-15 2008-06-10 Texas Instruments Deutschland Gmbh All-digital phase locked loop (ADPLL) system
DE102006007022B4 (en) * 2006-02-15 2012-09-27 Texas Instruments Deutschland Gmbh Fully digital PLL system (ADPLL system)
DE102006011285A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Infineon Technologies Ag Oscillating circuit arrangement with digital control, method for generating a vibration signal and digital phase locked loop with the resonant circuit arrangement
US7573347B2 (en) 2006-03-10 2009-08-11 Infineon Technologies Ag Digitally controlled oscillator device and method for generating an oscillating signal with a digitally controlled phase locked loop
DE102006011285B4 (en) 2006-03-10 2019-09-05 Intel Deutschland Gmbh Oscillating circuit arrangement with digital control, method for generating a vibration signal and digital phase locked loop with the resonant circuit arrangement
DE102006031331B3 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Xignal Technologies Ag A digital phase detector and method for generating a digital phase detection signal
US7586335B2 (en) 2006-07-06 2009-09-08 National Semiconductor Germany Ag Digital phase detector and a method for the generation of a digital phase detection signal
US8090316B2 (en) 2007-09-24 2012-01-03 Microsemi Semiconductor Corp. Digital FM radio transmitter

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