DE1075170B - Frequency locking circuit - Google Patents
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
Wird ein quarzstabilisiertes Oberwellenspektrum mittels eines durchstimmbaren Oszillators in eine (z. B. tiefe) Frequenzlage umgesetzt, in welcher ein fest abgestimmtes schmales Filter vorhanden ist, so sind an die Frequenzkonstanz und die Treffsicherheit der Frequenzeinstellung des durchstimmbaren Oszillators um so höhere Anforderungen zu stellen, je schmaler das feste Filter ist. Man kann diese Anforderungen zwar dadurch etwas mildern, daß mit dem schmalen Filter ein Diskriminator verbunden wird, dessen Ausgangsspannung zur selbsttätigen Nachstimmung des durchstimmbaren Oszillators benutzt wird. Aber der »Fangbereich« kann dann naturgemäß nicht größer als dieBandbreite des meist sehr schmalen Filters sein. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bereits eine Schaltung bekannt, bei der im Zuge der Nachstimmleitung ein Verstärker vorgesehen ist, welcher als Generator schwingt, solange der durchstimmbare Oszillator nicht synchronisiert ist. Im Synchronisationszeitpunkt liefert der Diskriminator eine Wechselspannung, welche zu der Wechselspannung des schwingenden Verstärkers gegenphasig ist, so daß dieser nicht mehr als Generator wirken kann. Diese bekannte Schaltung hat aber den Nachteil, daß der dafür notwendige Aufwand verhältnismäßig groß ist.Becomes a quartz stabilized harmonic spectrum implemented by means of a tunable oscillator in a (z. B. low) frequency range in which a If a tightly tuned narrow filter is available, the frequency constancy and accuracy are important the frequency setting of the tunable oscillator to make higher demands, depending the solid filter is narrower. You can mitigate these requirements somewhat by using the A discriminator is connected to a narrow filter, the output voltage of which is automatically re-tuned of the tunable oscillator is used. But the "catch area" can then naturally must not be larger than the bandwidth of the usually very narrow filter. To solve this problem is already a circuit is known in which an amplifier is provided in the course of the retuning line, which oscillates as a generator as long as the tunable oscillator is not synchronized. At the time of synchronization the discriminator supplies an alternating voltage, which corresponds to the alternating voltage of the oscillating Amplifier is out of phase, so that it can no longer act as a generator. This well-known However, the circuit has the disadvantage that the effort required is relatively large.
Es ist weiter eine Schaltung bekannt, bei der in regelmäßigen Zeitabständen der Regelleitung des durchstimmbaren Oszillators ein Spannungsimpuls zur Auslenkung der Frequenz zugeführt wird. Von dem Augenblick an, in dem die Synchronisation erfolgt ist, wird die Auslenkspannung durch eine entsprechende Gegenspannung der Nachstimmeinrichtung unwirksam gemacht. Auch diese Schaltung zeichnet sich durch verhältnismäßig großen Aufwand aus.It is also known a circuit in which the control line of the tunable at regular time intervals Oscillator is supplied with a voltage pulse to deflect the frequency. From the moment in which synchronization has taken place, the deflection voltage is set by a corresponding counter voltage the retuning facility made ineffective. This circuit is also characterized by relatively great effort.
Eine andere bekannte Schaltung zum selbsttätigen Stabilisieren der Schwingungsfrequenz eines Oszillators verwendet eine der Regelspannung zur Nachstimmung des Oszillators überlagerte Hilfswechselspannung, um eine selbsttätige Stabilisierung der Oszillatorfrequenz auf eine dein arithmetischen Mittelwert zwischen zwei einander benachbarten" vorgegebenen Frequenzen entsprechende Frequenz zu vermeiden. Die'dazu erforderliche Hilfswechselspannung bestimmter Frequenz und Amplitude wird durch ein Relais abgeschaltet, sobald dessen von einem Hochpaß abgeleiteter Erregerstrom in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz der Oszillatorfrequenz "und einer ausgewählten vorgegebenen Frequenz abgesunken ist." Abgesehen davon, daß diese Anordnung nicht der Verbreiterung des »Farigbereiches« dient, ist die Erzeugung der Hilfswechselspannung sehr aufwendig, und es' haften de'r als "Relais ausgebildeten Abschaltvorrichtung infolge ihrer mechanischen Trägheit und infolge der durch die Betätigung der Relais-Schaltung zur FrequenzeinrastungAnother known circuit for automatically stabilizing the oscillation frequency of an oscillator uses an auxiliary AC voltage superimposed on the control voltage to re-tune the oscillator, an automatic stabilization of the oscillator frequency to an arithmetic mean to avoid corresponding frequency between two adjacent "given frequencies". The auxiliary AC voltage of a certain frequency and amplitude required for this is determined by a Relay switched off as soon as its excitation current derived from a high-pass filter as a function of the Frequency difference between the oscillator frequency "and a selected predetermined frequency has dropped." Apart from the fact that this arrangement does not serve to widen the "colored area", the creation the auxiliary AC voltage is very expensive, and it 'stick de'r as a relay designed disconnection device as a result of their mechanical inertia and as a result of the actuation of the relay circuit for frequency locking
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Peter Sdiucht, München,
ist als Erfinder genannt wordenPeter Sdiucht, Munich,
has been named as the inventor
kontakte entstehenden "Knackgeräusche erhebliche Nachteile an.contacts resulting "cracking noises" have considerable disadvantages.
Die Erfindung hat sich die Aufgäbe gestellt, die gleiche Aufgabe mit geringerem Aufwand zu lösen, wobei eine Schaltung benutzt wird, mit der die Frequenz des durchstimmbaren Oszillators periodisch ausgelenkt, d. h. gewobbelt wird.The invention has set itself the task that to solve the same task with less effort, using a circuit with which the frequency of the tunable oscillator deflected periodically, d. H. is swept.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung, bei welcher eine Oberwelle eines (z. B. quarzstabilisierten) Oberwellenspektrums in eine (z: B. tiefe) Frequenzlage umgesetzt wird, in welcher zum Zwecke der Aussiebung einer Oberwelle ein fest abgestimmtes schmales Filter mit einem Diskriminator zur Betätigung einer Nachstimmeinrichtung dieses Oszillators verbunden ist, wobei die Frequenz des durchstimmbaren Oszillators mittels einer der Nachstimmeinrichtung zugeführten Wechselspannung periodisch (z. B. genähert sinusförmig) ausgelenkt ist, mit dem Kennzeichen, daß die Wechselspannung zur periodischen Auslenkung des durchstimmbaren Oszillators über eine Gleichrichteranordnung* aus einem oder mehreren Gleichrichtern der Nachstimmeinrichtungf zugeführt wird und daß die Gleichrichteranordnung durch eine am Ausgang des fest abgestimmten Filters entnommene, nach Gleichrichtung als Gegenspannung in die Gleichrichteranordnung eingeführte Spannung gesperrt wird, sobald der durchstimmbare Oszillator durch die Wechselspannung so weitaüsgelenkt ist, daß am Ausgang des Filters eine genügend große Spannung entsteht. The invention relates to a circuit in which a harmonic of a (for example quartz-stabilized) harmonic spectrum is converted into a (e.g. low) frequency position in which for the purpose of screening a harmonic, a tightly tuned narrow filter with a discriminator for actuating a retuning device this oscillator is connected, the frequency of the tunable oscillator periodically by means of an alternating voltage fed to the retuning device (e.g. approximately sinusoidal) is deflected, with the characteristic that the alternating voltage for the periodic deflection of the tunable oscillator via a rectifier arrangement * consisting of one or more rectifiers the Nachstimmeinrichtungf is fed and that the rectifier arrangement by one at the output The voltage taken from the permanently tuned filter and introduced into the rectifier arrangement as a counter voltage after rectification is blocked, as soon as the tunable oscillator is so widely steered by the alternating voltage that at the output the filter creates a sufficiently high voltage.
Gemäß einem weiteren Merkmal' der Erfindung wird als fest abgestimmtes Filter und Diskriminator^ die an sich bekannte Zusammenschaltung eines Quarznlters (z. B. eines Differentialqüärzfilters) mit einem Phasenmodulator benutzt. According to a further feature of the invention is used as a permanently matched filter and discriminator ^ the well-known interconnection of a quartz filter (z. B. a Differentialqüärzfilters) used with a phase modulator.
909 729005909 729005
1 υ / ο ι / υ1 υ / ο ι / υ
3 43 4
Weiterhin ist es vorteilhaft, als Schaltgleichrichter beim Auftreten einer Spannung am Ausgang des FiI-It is also advantageous to use as a switching rectifier when a voltage occurs at the output of the FiI-
entweder Röhrengleichrichter oder Siliziumdioden zu ters 7 die angelegte Wobbeispannung schnell undeither tube rectifiers or silicon diodes to ters 7 the applied Wobbeis voltage quickly and
verwenden, damit der Sperrwiderstand möglichst knackfrei abgeschaltet wird.use so that the blocking resistor is switched off as crack-free as possible.
hoch ist. Fig. 2 zeigt an Hand eines mehr detailierten Schalt-is high. Fig. 2 shows on the basis of a more detailed switching
Um über den Abstimmbereich des durchstimm- 5 bildes die Zusammenschaltung eines Filters, einesIn order to enable the interconnection of a filter, a
baren Oszillators einen konstanten Wobbeihub zu er- Frequenzdiskriminators, einer Schalteinrichtung undable oscillator a constant wobble to he frequency discriminator, a switching device and
zielen, kann die Nachstimmeinrichtung an den einer Nachstimmeinrichtung.can aim, the retuning device to that of a retuning device.
frequenzbestimmenden Kreis des durchstimmbaren Das Filter 7 der Fig. 1 ist in dem in der Fig. 2 Oszillators über einen Drehkondensator angeschlossen dargestellten Fall als Differentialquarzfilter gezeichnet, werden, dessen Drehachse mit dem Abstimmorgan des io das aus dem Differentialübertrager 20 mit dem Quarz durchstimmbaren Oszillators gekuppelt ist. Als Nach- 21, den Kapazitäten 22 und 23 und dem Anpassungsstimmeinrichtung kann z. B. eine an sich bekannte übertrager 24 besteht. Dieses Differentialquarzfilter ist vorgespannte Siliziumdiode verwendet werden, die im in an sich bekannter Weise mit einem Phasenmodu-Sperrbereich als von der Größe der Sperrspannung ab- lator zusammengeschaltet, der aus den beiden Symhängige Kapazität arbeitet. Erfolgt in einem solchen 15 metrieübertragern 25 und 26., den Gleichrichtern 27, Fall die Abstimmung des durchstimmbaren Oszillators 28, 29 und 30, den Symmetriewiderständen 31, 32, 33 mittels eines Drehkondensators, so ist die erwähnte und 34 und einem Phasendrehglied besteht, das aus Maßnahme zur Erzielung eines konstanten Wobbel- der Kapazität 35 und dem Widerstand 36 zusammenhubes besonders vorteilhaft. gesetzt ist. Dieser Phasenmodulator vergleicht —The frequency-determining circuit of the tunable The filter 7 of FIG. 1 is in the one in FIG Oscillator connected via a variable capacitor, shown case drawn as a differential crystal filter, be, whose axis of rotation with the tuning element of the io that from the differential transformer 20 with the quartz tunable oscillator is coupled. As post-21, capacities 22 and 23 and the adjustment tuning device can e.g. B. a known transmitter 24 consists. This differential crystal filter is biased silicon diode are used, which in a known manner with a phase modulus blocking range interconnected as the size of the reverse voltage ab- lator, that of the two sympathetic ones Capacity works. Takes place in such a 15 metric transformers 25 and 26, the rectifiers 27, Case the tuning of the tunable oscillator 28, 29 and 30, the symmetry resistors 31, 32, 33 by means of a variable capacitor, then the mentioned and 34 and a phase rotating element consists of Measure to achieve a constant wobble of the capacitance 35 and the resistance 36 together particularly advantageous. is set. This phase modulator compares -
Es kann für manche Anwendungsfälle besonders 20 unter Benutzung der Phasendrehung durch 35 und wichtig sein, daß bei jeder Stellung des Abstimm- 36 — die Phasen der Eingangs- und Ausgangsspanorgans des durchstimmbaren Oszillators die Nach- nung des Filters und wirkt in bekannter Weise zustimmeinrichtung in Tätigkeit tritt, d. h., daß die sammen mit dem Filter als Frequenzdiskriminator. Nachstimmbereiche lückenlos aneinander anschließen Die an den Punkten 40 und 41 abgenommene Aus- und gewissermaßen eine »Abstimmtreppe« bilden. Dies 25 gangsgleichspannung des derart gebildeten Frequenzkann dadurch erreicht werden, daß der Wobbeihub diskriminators wird der Nachstimmeinrichtung 9 zumindestens dem halben Oberwellenabstand des Ober- geführt, welche die Frequenz des durchstimmbaren wellenspektrums entspricht und daß der Nachstimm- Oszillators (3 in Fig. 1) selbsttätig regeln soll. Wie bereich der Nachstimmeinrichtung mindestens so groß in Fig. 2 beispielsweise dargestellt, wird als Nachoder etwas größer ist als der Wobbeihub. 30 Stimmeinrichtung eine Siliziumdiode 42 benutzt, dieFor some applications it can especially 20 using the phase rotation through 35 and It is important that in every position of the tuning 36 - the phases of the input and output voltage organs of the tunable oscillator, the adjustment of the filter and acts in a known way, the consent device takes action, d. This means that the filter together with the frequency discriminator. Connect the retuning areas to one another without any gaps. and to a certain extent form a »voting ladder«. This can direct voltage of the frequency thus formed can be achieved in that the Wobbeihub discriminator is the retuning device 9 at least half the harmonic spacing of the overhead, which is the frequency of the tunable wave spectrum corresponds and that the retuning oscillator (3 in Fig. 1) should regulate automatically. As area of the retuning device shown at least as large in Fig. 2, for example, is called Nachoder is slightly larger than the wobble stroke. 30 tuning device uses a silicon diode 42, the
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich von einer am Punkte 43 über den aus den Wideraus den Fig. 1 und 2 und den zugehörigen Beschrei- ständen 44 und 45 bestehenden Spannungsteiler anbungen, wobei gelegten Gleichspannung vorgespannt wird. Die SiIi-Further details of the invention emerge from one at point 43 on the one from the reverse 1 and 2 and the associated description states 44 and 45 existing voltage dividers, with the applied DC voltage being biased. The SiIi-
Fig. 1 an Hand eines Blockschaltbildes den Grund- ziumdiode stellt im Sperrbereich eine von der Größe1, using a block diagram, the basic diode represents one of the size in the blocking range
edanken der Erfindung erläutert und 35 der Sperrspannung abhängige Kapazität dar, welchethanks to the invention and 35 the reverse voltage-dependent capacitance, which
Fig. 2 an Hand eines detailierten Schaltbildes die über den Drehkondensator 46 (Trimmer) mit demFig. 2 on the basis of a detailed circuit diagram of the variable capacitor 46 (trimmer) with the
Zusammenschaltung eines Filters eines Frequenzdis- frequenzbestimmenden Kreis 47 des durchstimmbarenInterconnection of a filter of a frequency-dis- frequency-determining circuit 47 of the tunable
kriminators, einer Schalteinrichtung und einer Nach- Oszillators 3 gekoppelt ist, wobei die Drehachse descriminators, a switching device and a post-oscillator 3 is coupled, the axis of rotation of the
Stimmeinrichtung beispielsweise zeigt. Drehkondensators 46 mit dem Abstimmorgan desVocal device shows for example. Rotary capacitor 46 with the tuning element of the
In dem Blockschaltbild von Fig. 1 ist mit 1 die Ein- 40 durchstimmbaren Oszillators 3 zur Erzielung eines
richtung zur Erzeugung eines quarzstabilisierten über den gesamten Abstimmbereich des Oszillators 3
Oberwellenspektrums bezeichnet, dessen Grundfre- konstanten Wobbeihubes gekuppelt ist.
quenz z. B. bei 100 kHz liegt. Dieses Oberwellenspek- Am Punkt 53 ist eine Wechselspannung (z. B. eine
trum wird im Modulator 2 mittels des durchstimm- aus dem Lichtnetz entnommene Wechselspannung) anbaren
Oszillators 3, dessen Frequenz z. B. zwischen 45 gelegt, welche über die Kondensatoren 55 und 56 und
41,5 und 70 MHz veränderbar ist, in die Frequenz- die Schaltgleichrichter 51 und 52 der Nachstimmeinlage
40 MHz umgesetzt und durchläuft dort das richtung zugeführt werden und dadurch eine periodi-Filter
4. Durch eine zweite Umsetzung im Modulator 5 sehe Auslenkung der Frequenz des durchstimmbaren
mittels des fest abgestimmten Oszillators 6 wird das Oszillators bewirkt. Überstreicht die Frequenz des
Oberwellenspektrum in die tiefe Frequenzlage des 50 durchstimmbaren Oszillators bei diesem Wobbelvor-Filters
7 (z. B. 2 MHz) umgesetzt. Diese tiefe Fre- gang einen solchen Frequenzwert, bei dem eine Oberquenzlage
erlaubt es, mit einer Bandbreite von etwa welle des Oberwellenspektrums gerade in die Fre-In the block diagram of FIG. 1, 1 denotes the tunable oscillator 3 for achieving a direction for generating a quartz-stabilized harmonic spectrum over the entire tuning range of the oscillator 3, whose fundamental frequency wobble is coupled.
quenz z. B. is 100 kHz. This harmonic spectra is an alternating voltage (z. B. a strand is in the modulator 2 by means of the durchstimm- taken from the lighting network) an oscillator 3, whose frequency z. B. placed between 45, which can be changed via the capacitors 55 and 56 and 41.5 and 70 MHz, implemented in the frequency switching rectifiers 51 and 52 of the retuning insert 40 MHz and passes through the direction and thereby a periodic filter 4. The oscillator is brought about by a second conversion in the modulator 5, see deflection of the frequency of the tunable oscillator 6 by means of the fixedly tuned oscillator. This sweeps the frequency of the harmonic spectrum in the low frequency position of the 50 tunable oscillator in this wobble pre-filter 7 (z. B. 2 MHz) implemented. This deep fre- quency has a frequency value at which an upper frequency position allows, with a bandwidth of roughly the wave of the harmonic spectrum, to go straight into the frequency.
I kHz des z. B. als Quarzfilter ausgebildeten Filters 7 quenzlage des Filters 7 umgesetzt wird, so tritt am die Oberwellen des Oberwellenspektrums 1 neben- Ausgang des Filters 7 eine Spannung auf, welche von wellenfrei herauszusieben. 55 einer Wicklung des Übertragers 26 entnommen wirdI kHz of the z. B. formed as a quartz filter filter 7 quenzlage of the filter 7 is implemented, occurs on the harmonics of the harmonic spectrum 1 in addition to output of the filter 7 a voltage which of sieve out without waves. 55 is taken from a winding of the transformer 26
Zur Verminderung der Anforderungen an die Fre- und welche nach Gleichrichtung über den Gleichquenzkonstanz des durchstimmbaren Oszillators ist richter 50 die Schaltgleichrichter 51 und 52 sperrt, so eine Nachstimmeinrichtung 9 (z. B. ein Reaktanzrohr) daß die Wobbeispannung die Frequenz des durchvorgesehen, die von dem mit dem Ausgang des FiI- stimmbaren Oszillators nicht mehr beeinflussen kann, ters 7 verbundenen Frequenzdiskriminator 8 gespeist 6o Voraussetzung für die Wirksamkeit für die Schaltung wird. ist unter anderem die, daß die Schaltdioden im Sperr-To reduce the demands on the frequency and which after rectification via the constant frequency of the tunable oscillator is 50, the switching rectifier 51 and 52 blocks, so a retuning device 9 (z. B. a reactance tube) that the Wobbeis voltage the frequency of the provided by which can no longer influence the tunable oscillator with the output of the frequency discriminator 8 connected to the 7 is fed 6o a prerequisite for the effectiveness of the circuit. is, among other things, that the switching diodes in the blocking
Um auch außerhalb des »Fangbereiches« des Fre- zustand sehr hochohmig sind und daß die Sperrspan-In order to have a very high resistance outside of the "capture range" of the free state and that the blocking voltage
quenzdiskriminators 8 ein selbsttätiges »Einrasten« nung größer als die zugeführte Wobbeispannung ist.quenzdiskriminators 8 an automatic "locking" voltage is greater than the supplied Wobbeis voltage.
des durchstimmbaren Oszillators auf die umgesetzten Damit der »Fangvorgang« wirksam werden kann,of the tunable oscillator on the converted So that the »catching process« can take effect,
Oberwellen zu erzielen, wird mittels einer an Klemme 65 ist weiter notwendig, daß die Abschaltung der Wech-Harmonics to achieve, by means of a terminal 6 at 5 is further necessary that the disconnection of the alternating
II angelegten Wechselspannung (z. B. einer Spannung selspannung sehr schnell im Vergleich zur Wobbelans dem 50-Hz-Lichtnetz) über den Schalter 10 die periode erfolgt. Die aus dem Widerstand 54 mit dem Nachstimmeinrichtung mit einem Hub gewobbelt, der Kondensator 55 bzw. 56 gebildete Zeitkonstante muß wesentlich größer als der »Fangbereich« des Diskrimi- also klein im Verhältnis zur Wobbelperiode gewählt nators 8 ist. Dabei ist Schalter 10 so ausgebildet, daß 7° werden.II applied alternating voltage (e.g. a voltage selspannung very quickly compared to the wobbelans the 50 Hz lighting network) via switch 10 the period takes place. The one from the resistor 54 with the Nachstimmeinrichtung wobbled with a stroke, the capacitor 55 or 56 must formed time constant much larger than the "catching range" of the discriminatory, ie small in relation to the wobble period nators 8 is. Switch 10 is designed so that 7 °.
1 U / U J. / U1 U / U J. / U
Zur Vermeidung von Regelschwingungen ist in der dargestellten Schaltung in der Zuleitung der Ausgangsspannung des Diskriminators zur Nachstimmeinrichtung der Widerstand 57 und der Kondensator vorgesehen, deren Zeitkonstante ebenfalls klein gegenüber der Wobbeiperiode ist.To avoid control oscillations, the output voltage is in the supply line in the circuit shown of the discriminator for retuning the resistor 57 and the capacitor provided, whose time constant is also small compared to the wobble period.
Claims (9)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 001 344.Considered publications:
German interpretative document No. 1 001 344.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=599067
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1075170B (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1140969B (en) * | 1960-09-30 | 1962-12-13 | Siemens Ag | Frequency control circuit for synchronizing an oscillator |
| DE1266344B (en) * | 1966-08-11 | 1968-04-18 | Telefunken Patent | Arrangement for synchronizing a freely oscillating oscillator |
| DE1267245B (en) * | 1964-12-30 | 1968-05-02 | Telefunken Patent | Circuit arrangement for synchronizing a free-running oscillator |
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- DE DENDAT1075170D patent/DE1075170B/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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