DE1537323B1

DE1537323B1 - Frequency generator with phase comparison, the comparison frequency of which is mixed from at least two normal frequency components

Info

Publication number: DE1537323B1
Application number: DE19671537323
Authority: DE
Inventors: Herbert Flicker; Johann Gerhold
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1967-12-21
Filing date: 1967-12-21
Publication date: 1969-09-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Prinzip der Frequenzanalyse mit Phasenvergleich arbeitenden Frequenzgenerator, bei dem die zur Regelung eines veränderbaren Ausgangsoszillators dienende Vergleichsfrequenz in einer Umsetzer-Regelschleife durch Mischen aus mindestens zwei jeweils in Schritten, insbesondere dekadisch einstellbaren Normalfrequenz-Generatorstufen erzeugte Frequenzkomponenten gebildet wird, von denen die frequenzmäßig tiefere Generatorstufe aus einem regelbaren Oszillato@, einem damit verbundenen Frequenzteiler variablen Teilungsfaktors und einer Phasenvergleichsschaltung zum Vergleich der geteilten Oszillatorfrequenz mit einer festen Vergleichsfrequenz besteht.The invention relates to one based on the principle of frequency analysis with phase comparison working frequency generator, in which the control of a variable output oscillator serving comparison frequency in a converter control loop by mixing at least two in steps, in particular adjustable in decadic steps Normal frequency generator stages generated frequency components is formed from which the frequency-wise lower generator stage from an adjustable oscillator @, a associated frequency divider variable division factor and a phase comparison circuit to compare the divided oscillator frequency with a fixed comparison frequency consists.

In F i g. 1 ist schematisch ein derartiger bekannter Frequenzgenerator dargestellt. Ein beispielsweise im Frequenzbereich zwischen 70 und 100 MHz veränderbarer Ausgangsoszillator 0 erzeugt eine Ausgangsfrequenz F", die einer Umsetzer-Regelschleife zugeführt wird, welche aus einer Mischstufe Ml, einem zwischengeschalteten Filter ZF und einer Phasenvergleichsschaltung P besteht. In der Mischstufe ML wird die Frequenz des- veränderbaren Ausgangsoszillators 0 mit der von der Normalfrequenz-Generatorstufe G1 erzeugten Frequenzkomponente in die Zwischenfrequenz ZF umgesetzt. In der anschließenden Phasenvergleichseinrichtung P wird die Zwischenfrequenz ZF mit der Frequenzkomponente der Normalfrequenz-Generatorstufe G2 in der Phase verglichen. Uber die Regelschleife R wird in Abhängigkeit von diesem Phasenvergleich der Oszillator 0 auf die Summe öder Differenz der Frequenzkomponenten der Generatorstufen G, und 0Z nachgeregelt.In Fig. 1 is a schematic of such a known frequency generator shown. One that can be changed, for example, in the frequency range between 70 and 100 MHz Output oscillator 0 generates an output frequency F ", that of a converter control loop is supplied, which consists of a mixer Ml, an intermediate filter ZF and a phase comparison circuit P consists. In the mixing stage ML the Frequency of the variable output oscillator 0 with that of the normal frequency generator stage G1 generated frequency component converted into the intermediate frequency ZF. In the subsequent Phase comparison device P is the intermediate frequency ZF with the frequency component the normal frequency generator stage G2 compared in phase. About the control loop Depending on this phase comparison, R becomes the oscillator 0 to the sum or the difference in the frequency components of the generator stages G, and 0Z readjusted.

Bei den bisher üblichen Frequenzgeneratoren dieser Art sind die Normalfrequenz-Generatorstufen meist sogenannte synchronisierte Oszillatoren, bei denen ein veränderbarer Oszillator mit einer Frequenzkomponente eines von einem Quarz abgeleiteten Frequenzspektrums synchronisiert wird. Bei solchen synchronisierten Oszillatoren besteht vor allem bei höheren Frequenzen im MHz-Gebiet die Gefahr einer Fehlsynchronisation, wenn nämlich der Oszillator auf einen neben dem eigentlichen Soll-Frequenz-Spektrumspunkt liegenden Spektrumspunkt synchronisiert wird.: Dieser Nachteil ist bei Frequenzgeneratorstufen mit Frequenzteilern variablen Teilungsfaktors nicht zu befürchten, denn hier wird im Sinne der F i g. 2 bis 4 die Ausgangsfrequenz F" eines variablen Ausgangsoszillators 0 mittels eines Frequenzteilers N variablen Teilungsfaktors n : 1 geteilt und die so geteilte Frequenz in einer Phasenvergleichsschaltung P mit der von einem Quarzoszillator abgeleiteten festen Vergleichsfrequenz Fy verglichen. Die Frequenzeinstellung der Frequenzgeneratorstufe erfolgt hier also durch Verändern des Teilungsfaktors n des Frequenzteilers N. Die Ausgangsspannung der Phasenvergleichsschaltung P bceinflußt wiederum in bekannter Weise die Frequenz des Ausgangsoszillators 0 derart, daß er auf die Vergleichsfrequenz F," synchronisiert wird.In the previously common frequency generators of this type, the normal frequency generator stages are mostly so-called synchronized oscillators, which have a changeable oscillator with a frequency component of a frequency spectrum derived from a quartz is synchronized. In such synchronized oscillators there is above all at higher frequencies in the MHz range there is a risk of incorrect synchronization if namely the oscillator at a point next to the actual target frequency spectrum point lying spectrum point is synchronized .: This disadvantage is with frequency generator stages with frequency dividers of variable division factor not to be feared, because here is in the sense of FIG. 2 to 4 the output frequency F "of a variable output oscillator 0 divided by means of a frequency divider N variable division factor n: 1 and the frequency thus divided in a phase comparison circuit P with that of a crystal oscillator derived fixed comparison frequency Fy compared. The frequency setting of the The frequency generator stage takes place here by changing the division factor n des Frequency divider N. The output voltage of the phase comparison circuit P influences again in a known manner the frequency of the output oscillator 0 such that it is synchronized to the comparison frequency F, ".

Für das in F i g. 2 gezeigte Schaltungsbeispiel gilt folgende Beziehung: F" = n - F;I . (11 Diese bekannte Schaltung nach F i g. 2 besitzt jedoch den Nachteil, daß die Vergleichsfrequenz F," stets relativ niedrig gewählt werden muß, wodurch die Bandbreite der Regelschleife sehr klein und damit die Umschaltzeit des Frequenzgenerators ungünstig groß wird. Soll beispielsweise eine Frequenzgeneratorstufe mit einer Ausgangsfrequenz Fr, von 70... 100 MHz gemäß F i g. 2 aufgebaut werden und soll diese Ausgangsfrequenz in Stufen von 100 Hz einstellbar sein, so ergibt sich zwangläufig eine Vergleichsfrequenz F," von 100 Hz, da der Teilungsfaktor des Frequenzteilers N nur in ganzen Zahlen verändert werden kann.For the in FIG. Circuit example shown 2, the following relationship holds: F '= n - F; I (11 This known circuit according to F i g 2, however, has the disadvantage that the comparison frequency F,.. "Must be selected to be relatively low, always, whereby the bandwidth of the control loop very small, and thus the switching time of the frequency generator. If a frequency generator stage having an output frequency Fr, of 70 ... 100 MHz in accordance with F i is unfavorably large, for example, g. 2 to be constructed and is to be adjustable, this output frequency in steps of 100 Hz, the result Inevitably a comparison frequency F, "of 100 Hz, since the division factor of the frequency divider N can only be changed in whole numbers.

Da weiterhin von der Frequenzgeneratorstufe gleichzeitig noch ein hoher Störabstand gefordert wird, muß im synchronisierten Zustand die Regelspannung frei von 100-Hz-Komponenten sein, d. h., es muß in der Regelschleife R einen Tiefpaß T zum Absieben der 100-Hz-Komponenten geschaltet werden, wodurch aber bei einer Frequenzänderung wieder die Umschaltzeiten relativ lang werden.Since the frequency generator stage continues one more at the same time If a high signal-to-noise ratio is required, the control voltage must be in the synchronized state be free of 100 Hz components, i. This means that the control loop R must have a low-pass filter T can be switched to filter out the 100 Hz components, which, however, in a Frequency change again the switching times become relatively long.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Schaltung nach F i g. 2 besteht darin, daß der Frequenzteiler N mit variablem Teilungsfaktor für die hohe Eingangsfrequenz von 70... 100 MHz ausgelegt werden muß, was aufwendige digitale Schaltkreise erfordert. Des weiteren ist der hohe Teilungsfaktor n von 7... 10 - 105 sehr nachteilig. Wie Gleichung (1) zeigt, erscheinen außerdem Phasenschwankungen der Vergleichsfrequenz um den Teilungsfaktor vervielfacht am Ausgang des Frequenzgenerators.Another disadvantage of this known circuit according to FIG. 2 is that the frequency divider N must be designed with a variable division factor for the high input frequency of 70 ... 100 MHz, which requires complex digital circuits. Furthermore, the high division factor n of 7 ... 10 - 105 is very disadvantageous. As equation (1) shows, phase fluctuations in the comparison frequency appear at the output of the frequency generator, multiplied by the division factor.

Man hat auch schon zur Vereinfachung des Frequenzteileräufbaues im Sinne der F i g. 3 zwischen Oszillator 0 und variablen Frequenzteiler N einen festen Vorteiler K eingefügt. Für diese Schaltung nach F i g. 3 gilt dann folgende Gleichung: F"=k-n-F,. (2) Bei einem angenommenen Teilungsfaktor k = 10 für den Vorteiler K wird die Eingangsfrequenz des Frequenzteilers N variablen Teilungsfaktors für einen Frequenzgenerdtor mit obigem Frequenzumfang auf 7... 10 MHz herabgesetzt. Die Vergleichsfrequenz F,q muß jedoch, wie Gleichung (2) zeigt, um den Teilungsfaktor k des Vorteilers K erniedrigt werden, im angenommenen Beispiel also auf 10 Hz. Damit wird die Umschaltzeit für einen Frequenzwechsel noch größer, da nunmehr 10-Hz-Komponenten durch den Tiefpaß T in der Regelschleife abgesiebt werden müssen. Auch bleibt der hohe Teilungsfaktor von 7... 10 - 105 für den veränderbaren Frequenzteiler N.To simplify the structure of the frequency divider in the sense of FIG. 3 between oscillator 0 and variable frequency divider N, a fixed prescaler K is inserted. For this circuit according to FIG. 3 then the following equation applies: F "= knF,. (2) With an assumed division factor k = 10 for the prescaler K, the input frequency of the frequency divider N variable division factor for a frequency generator with the above frequency range is reduced to 7 ... 10 MHz However, as equation (2) shows, the comparison frequency F, q must be reduced by the division factor k of the prescaler K, i.e. to 10 Hz in the assumed example the low-pass filter T must be filtered out in the control loop. The high division factor of 7 ... 10 - 105 for the variable frequency divider N also remains.

Es wurde daher auch schon im Sinne der Schaltung nach F i g. 4 versucht, mit einer festen Umsetzfrequenz F,, die Oszillatorfrequenz F" über die Mischstufe M2 in eine tiefere Frequenzlage zu transponieren. In diesem Fall gilt dann folgende Beziehung: F"=F,+n-F,,. (3) Wird die Umsetzfrequenz bei einem Frequenzgeneratorfür 70... 100 MHz beispielsweise mit 65 MHz gewählt, so wird die Eingangsfrequenz des Frequenzteilers variablen Teilungsverhältnisses auf 5 ... 35 MHz reduziert, und das Teilungsverhältnis wird rund um den Faktor 2 auf 0,5... 3,5 - 101 vermindert. Die tiefe Vergleichsfrequenz F,, von 100 Ilz und damit auch die Nachteile der großen Umschaltzeiten bleiben jedoch auch hier.It was therefore already in the sense of the circuit according to FIG. 4 tries to transpose the oscillator frequency F "into a lower frequency position via the mixer M2 with a fixed conversion frequency F". In this case, the following relationship applies: F "= F, + nF". (3) If the conversion frequency for a frequency generator for 70 ... 100 MHz is selected to be 65 MHz, for example, then the input frequency of the frequency divider with variable division ratio is reduced to 5 ... 35 MHz, and the division ratio is around a factor of 2 to 0, 5 ... 3.5 - 101 decreased. The low comparison frequency F 1 of 100 Ilz and thus also the disadvantages of the long switchover times, however, remain here as well.

Es ist schließlich auch bereits schon ein Frequenzgenerator dieser Art bekannt, bei dem die erste Normalfrequenzgeneratorstufe G, aus einem schaltungstechnisch relativ aufwendigen umschaltbaren Filter besteht, welchem aus einer Normalfrequenzquelle ein dieser frequenzmäßig höheren Generatorstufe entsprechendes Frequenzspektrum zugeführt wird. Die frequenzmäßig tiefer liegende Generatorstufe besteht aus einer Schaltung nach F i g. ?, wobei zur Erhöhung der Regelbandbreite und damit auch der Regelgeschwindigkeit zusätzlich noch zwischen dem voreinstellbaren Frequenzteiler N und der Phasenvergleichsschaltung P ein Frequenzvervielfacher eingefügt ist. Letztere Maßnahme ist sehr problematisch, da ein Frequenzvervielfacher von beispielsweise 1 :100 in diesen relativ tiefen Frequenzlagen nur schwer mit erträglicher n- realisierbar ist.After all, it is already a frequency generator for this one Art known in which the first normal frequency generator stage G, from a circuitry relatively complex switchable Filter consists of a Normal frequency source is a generator stage that corresponds to this frequency-wise higher generator stage Frequency spectrum is fed. The generator stage with lower frequency consists of a circuit according to FIG. ?, whereby to increase the control bandwidth and thus also the control speed between the presettable Frequency divider N and the phase comparison circuit P a frequency multiplier inserted is. The latter measure is very problematic because a frequency multiplier of For example, 1: 100 in these relatively low frequency ranges is difficult to tolerate n- is feasible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen nach dem Prinzip der Frequenzanalyse mit Phasenvergleich arbeitenden Frequenzgenerator zu schaffen, der stets eine sichere Synchronisation gewährleistet, also nicht die Nachteile der bekannten Generatoren dieser Art mit synchronisierten Oszillatoren oder abgestimmtem Filter, sondern vielmehr die Vorteile der mit Frequenzteilern variablen Teilungsverhältnisses aufgebauten Generatoren besitzt, jedoch gegenüber letzteren wiederum eine möglichst hohe feste Vergleichsfrequenz und damit schnelle Umschaltzeiten aufweist, der außerdem einen sehr einfachen Aufbau besitzt und vor allem die Verwendung von Frequenzteilern relativ kleinen Teilungsverhältnisses, und zwar bei relativ niedriger Frequenz für die höchsten Schritte ermöglicht.It is the object of the invention to provide one based on the principle of frequency analysis to create a frequency generator that works with phase comparison and that is always safe Synchronization guaranteed, so not the disadvantages of the known generators of this type with synchronized oscillators or matched filters, but rather the advantages of the division ratio built up with variable frequency dividers Generators, however, in turn have as high a solidity as possible compared to the latter Has comparison frequency and thus fast switching times, which also has a has a very simple structure and, above all, the use of frequency dividers relatively small division ratio, at a relatively low frequency for the highest Steps enabled.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Frequenzgenerator der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) Auch die frequenzmäßig höhere Generatorstufe besteht aus einem regelbaren Oszillator, einem damit verbundenen Frequenzteiler variablen Teilungsfaktors und einer Phasenvergleichsschaltung zum Vergleich der geteilten Oszillatorfrequenz mit einer festen Vergleichsfrequenz; b) zwischen dem Ausgangsoszillator und der die frequenzmäßig höhere Frequenzkomponente einmischenden Mischstufe ist ein Frequenzteiler geschaltet, und c) zwischen dem regelbaren Oszillator der Frequenzmäßig tieferen Generatorstufe und der ihr zugeordneten Mischstufe der Regelschleife ist ein weiterer Frequenzteiler geschaltet (F i g. 5 und 6): Vorzugsweise ist dabei in frequenzmäßig tieferen und/oder höheren Generatorstufen in an sich bekannter Weise zwischen dem regelbaren Oszillator und dem Frequenzteiler eine durch eine feste Umsetzerfrequenz gespeiste zusätzliche Mischstufe zum Herabmischen der Oszillatorfrequenz auf eine tiefere Zwischenfrequenz geschaltet (F i g. 6).This task is carried out on the basis of a frequency generator from the introduction mentioned type solved according to the invention by the combination of the following known per se Features: a) The generator stage, which is higher in frequency, also consists of a controllable one Oscillator, an associated frequency divider and variable division factor a phase comparison circuit for comparing the divided oscillator frequency with a fixed comparison frequency; b) between the output oscillator and the die The mixer stage that mixes in a higher frequency component is a frequency divider switched, and c) between the controllable oscillator of the lower frequency Generator stage and the mixer stage of the control loop assigned to it is another Frequency divider switched (Figs. 5 and 6): Preferably, in terms of frequency lower and / or higher generator stages in a known manner between the controllable oscillator and the frequency divider by a fixed converter frequency fed additional mixer stage for mixing down the oscillator frequency to a lower intermediate frequency switched (Fig. 6).

Bei einer Schaltung zum Nachregeln der Ausgangsfrequenz eines Frequenzgenerators auf eine vorgegebene feste Vergleichsfrequenz ist es an sich bereits bekannt, sowohl die Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators als auch die feste Vergleichsfrequenz mittels elektronischer Zähler um einen vorbestimmten Faktor zu teilen und die Ausgangsimpulsfolgen niedrigerer Frequenz dieser beiden Zähler in einer Phasenvergleichsschaltung zu vergleichen. Mit der Ausgangsspannung dieser Phasenvergleichsschaltung wird in bekannter Weise dann der Frequenzgenerator im Sinne der Ubereinstimmung mit der festen Vergleichsfrequenz nachgeregelt (deutsche Auslegeschrift 1078188). Dieses bekannte Verfahren ist nicht unmittelbar mit einem nach dem Prinzip der Frequenzanalyse arbeitenden Frequenzgenerator vergleichbar; bei dem eine zur Regelung eines veränderbaren Ausgangsoszillators dienende Vergleichs-Frequenz in einer. Umsetzer-Regelschleife durch Mischen aus mindestens zwei Normalfrequenz-Generatorstufen erzeugte Frequenzkomponenten gebildet wird.In a circuit for readjusting the output frequency of a frequency generator to a predetermined fixed comparison frequency, it is already known per se, both the output frequency of the frequency generator as well as the fixed comparison frequency using an electronic counter to divide by a predetermined factor and the output pulse trains lower frequency of these two counters in a phase comparison circuit to compare. The output voltage of this phase comparison circuit is known in Way then the frequency generator in the sense of the agreement with the fixed comparison frequency readjusted (German interpretation document 1078188). This known method is not directly to a frequency generator that works according to the principle of frequency analysis comparable; one for controlling a variable output oscillator serving comparison frequency in one. Converter control loop by mixing out formed at least two normal frequency generator stages generated frequency components will.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Generatorstufen mit Frequenzteilern variablen Teilungsverhältnisses für beide Generatorstufen werden stets eine sichere Synchronisation und damit stets eindeutig definierte Umsetzfrequenzen erzielt, und eine fehlerhafte Synchronisation auf benachbarte Frequenzspektrumspunkte, wie dies bei synchronisierten Oszillatoren oder abstimmbaren Filtern zu befürchten ist, wird vermieden. Gegenüber den bekannten Frequenzteilerschaltungen nach den F i g. 2 bis 4 wird das gesamte Ausgangsfrequenzband des Frequenzgenerators auf zwei oder mehr einzelne FrequenzteiIer variablen Teilungsverhältnisses mit jeweils gesonderten Regelschleifen aufgeteilt, so daß jede einzelne Generatorstufe optimal bemessen werden kann. Gegenüber der bekannten Generatorschaltung mit einem nach F i g. ? aufgebauten frequenzgeregelten Oszillator; der allerdings einen Frequenzvervielfacher zwischen Teiler und Phasenvergleichseinrichtung geschaltet hat, wird schließlich noch der Vorteil erzielt, daß durch den zwischen Ausgangsoszillator und erster Mischstufe liegenden Frequenzteiler die Frequenzlage, der ersten Umsetzfrequenz und damit die des Oszillators und des Frequenzteilers wesentlich herabgesetzt wird. Oszillator und Frequenzteiler können dadurch optimaler dimensioniert werden, als es bei der ursprünglichen Ausgang des frequenzmäßig tiefer liegenden Oszillaschenschaltung des Frequenzteilers zwischen den Ausgang der frequenzmäßig tiefer liegenden Oszillators und der Phasenvergleichsschaltung wird andererseits erreicht, daß ohne Anwendung des relativ aufwendigen Frequenzvervielfachers in der bekannten Anordnung eine vorteilhaft höhere Vergleichsfrequenz auftritt, als sie den kleinsten dekadischen Schritten des Ausgangsoszillators entspricht.By using generator stages with frequency dividers according to the invention variable division ratio for both generator stages will always be a safe one Synchronization and thus always clearly defined conversion frequencies achieved, and improper synchronization to neighboring frequency spectrum points like this is to be feared in the case of synchronized oscillators or tunable filters avoided. Compared to the known frequency divider circuits according to FIGS. 2 to 4, the entire output frequency band of the frequency generator becomes two or more individual frequency dividers with variable division ratios, each with separate Divided control loops so that each individual generator stage is optimally dimensioned can be. Compared to the known generator circuit with one according to FIG. ? built-in frequency-controlled oscillator; which, however, has a frequency multiplier has switched between the divider and the phase comparison device, will eventually still achieved the advantage that between the output oscillator and the first mixer stage lying frequency divider the frequency position, the first conversion frequency and thus the of the oscillator and the frequency divider is significantly reduced. oscillator and frequency divider can be dimensioned more optimally than it is with the original output of the frequency-wise lower-lying oscillating circuit the frequency divider between the output of the lower-frequency oscillator and the phase comparison circuit, on the other hand, is achieved without application the relatively complex frequency multiplier in the known arrangement is an advantageous one higher comparison frequency occurs than the smallest decadic steps of the output oscillator.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der F i g. 5 und 6 an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to FIGS. 5 and 6 on two Embodiments explained in more detail.

Bei dem in F i g. 5 gezeigten Frequenzgenerator ist die erste Normalfrequenz-Generatorstufe G1, welche die in Schritten einstellbare erste Umsetzfrequenz erzeugt, im Sinne der bekannten Generatorschaltung nach F i g. 2 aufgebaut; allerdings nur mit einem dreistufigen Frequenzteiler N1 variablen Teilüngsverhältnisses. Die in Schritten einstellbare - zweite Umsetzfrequenz wird ebenfalls in einer im Prinzip wie ein Generator nach F i g. ? aufgebauten Stufe G, erzeugt, jedoch wiederum mit einem Frequenzteiler N, von nur drei Dekadenstufen und zusätzlich mit einem festen Frequenzteiler L, der zwischen dem Oszillator ®, und der Phasenvergleichsstufe P in. der Umsetzer-Regelschleife angeordnet ist.In the case of the FIG. The frequency generator shown in FIG. 5 is the first normal frequency generator stage G1, which generates the first conversion frequency, which can be set in steps, in the sense of the known generator circuit according to FIG. 2 constructed; but only with one three-stage frequency divider N1 variable division ratio. The in steps adjustable - second conversion frequency is also in principle like a Generator according to FIG. ? built-up level G, but again with a Frequency divider N, of only three decade stages and additionally with a fixed frequency divider L, between the oscillator ®, and the phase comparison stage P in. The converter control loop is arranged.

In die Umsetzer-Regelschleife ist zwischen dem Ausgangsoszillator O und der Mischstufe 1V11 ein Freduenzteiler K mit dem Teilungsfaktor k geschaltet. Im synchronisierten Zustand gilt für die Ausgangs- Frequenz rh der Generatorstufe G, im- Sinne der Gleichung (1) folgende Beziehung: (1,=11,-F,11; (4) für die Ausgangsfrequenz F,, des Oszillators 0, der Generatorstufe G, gilt entsprechend folgende Beziehung: F,1 = n, - F,12 . (5) Durch den nachgeschalteten Teiler L wird diese Ausgangsfrequenz F,1 um den Teilungsfaktor 1 geteilt, und für die eigentliche Ausgangsfrequenz F, der Generatorstufe G; gilt dann folgende Beziehung: Die feste: Vergleichsfrequenz F,12 nimmt damit einen um den Faktor 1 höheren Wert an als die kleinste Stufung des variablen Frequenzteilers. Damit kann diese Vergleichsfrequenz F,1, wesentlich größer gewählt werden, und es können somit auch die Umschaltzeiten kleiner gehalten werden.A frequency divider K with the division factor k is connected in the converter control loop between the output oscillator O and the mixer 1V11. In the synchronized state, the following relationship applies to the output frequency rh of the generator stage G, in the sense of equation (1): (1, = 11, -F, 11; (4) for the output frequency F ,, of the oscillator 0, the Generator stage G, the following relationship applies accordingly: F, 1 = n, - F, 12. (5) The downstream divider L divides this output frequency F, 1 by the division factor 1, and for the actual output frequency F, the generator stage G; the following relationship then applies: The fixed: comparison frequency F, 12 thus assumes a value that is one factor higher than the smallest increment of the variable frequency divider. This comparison frequency F, 1, can thus be selected to be significantly higher, and the switchover times can thus also be kept shorter.

In der Umsetzer-Regelschleife wird die um den Faktor K geteilte Ausgangsfrequenz des Oszillators 0 zunächst in der Mischstufe M, mit der Frequenz F,, der Generatorstufe G, umgesetzt, und dieses Misch-Produkt wird dann in der nachfolgenden Phasenvergleichsschaltung P mit der Frequenz F, der zweiten Generatorstufe G2 verglichen. Im synchronisierten Zustand gilt für die Ausgangsfrequenz des Oszillators O der Schaltung nach F i g. 5 folgende Beziehilllg: Für einen Frequenzgenerator mit der Ausgangsfrequenz F, 70... 100 MHz_ und einer 100-Hz-Stufung wird ein Oszillator 0, mit einem Frequenzbereich zwischen 6,90()0 und 9,8900 MHz benötigt. Der Teilungsfaktor il, des variablen Frequenzteilers N, ist von 690...989 in drei Dekaden einstellbar. Die feste Vergleichsfrequenz F,1, beträgt 10 kHz. Die Frequenz F,, des Oszillators 0, ist 10... 11 MHz, der Teilungsfaktor r12 des Teilers N, wird mit 1 ... 1,1 - 10'i ew. quenz F;12 beträgt 1 kHz. g iihlt, und die #lergleichsfre - Der Teilungsfaktor 1 des Frequenzteilers L ist '100. Die Frequenzlage der Frequenz F,, ist damit 100... 110' kHz, und entsprechend: ist auch die Frequenrlage des Zwischenfrequenzfilters ZF in der Umsetzer-Regelschleife. Der Teilungsfaktor des Teilers K ist k = 10 gewählt.In the converter control loop, the output frequency of the oscillator 0, divided by the factor K, is first converted in the mixer M, with the frequency F ,, of the generator stage G, and this mixed product is then converted in the subsequent phase comparison circuit P with the frequency F. , compared to the second generator stage G2. In the synchronized state, the circuit according to FIG. 1 applies to the output frequency of the oscillator O. 5 following relation: For a frequency generator with the output frequency F, 70 ... 100 MHz_ and a 100 Hz step, an oscillator 0 with a frequency range between 6.90 () 0 and 9.8900 MHz is required. The division factor il of the variable frequency divider N can be set from 690 ... 989 in three decades. The fixed comparison frequency F, 1, is 10 kHz. The frequency F ,, of the oscillator 0, is 10 ... 11 MHz, the division factor r12 of the divider N, is 1 ... 1.1-10'i and the frequency F; 12 is 1 kHz. g iihlt and the #lergleichsfre - The division factor of the frequency divider 1 is L '100th The frequency position of the frequency F ,, is thus 100 ... 110 'kHz, and accordingly: is also the frequency position of the intermediate frequency filter ZF in the converter control loop. The division factor of the divider K is chosen to be k = 10.

Daraus wird deutlich, daß gegenüber den bekannten Anordnungen die feste Vergleichsfrequenz F,1 um den Faktor 10 höher gewählt werden kann und außerdem die Teilungsfaktoren für die Frequenzteiler N, und N2 wesentlich niedriger sein können.From this it is clear that compared to the known arrangements fixed comparison frequency F, 1 can be chosen higher by a factor of 10 and also the division factors for the frequency dividers N, and N2 can be significantly lower can.

Die Anordnung nach F i g. 6 entspricht grundsätzlich dem Aufbau der Anordnung nach F i g. 5. Hier ist lediglich in der Generatorstufe G2 zwischen dem Oszillator OZ und dem dreistufigen Frequenzteilen N, eine zusätzliche Mischstufe 1f12 und ein Zwischenfrequenzfilter ZF, geschaltet. Der Mischstufe M2 wird eine feste Umsetzerfrequenz F,3 zu- geführt. Durch diese Anordnung wird es möglich, bei sonst gleichbleibenden Verhältnissen den Teilungsfaktor n2 des Teilers N2 weiter - zu verringern. Dadurch wird der bereits erwähnte Vorteil, daß kleine Teilungsfaktoren die Phasenschwankungen der Vergleichsfrequenz nur entsprechend niedrig vervielfachen, weiter ausgebaut.The arrangement according to FIG. 6 basically corresponds to the structure of the arrangement according to FIG. 5. Here, an additional mixer stage 1f12 and an intermediate frequency filter ZF are only connected in the generator stage G2 between the oscillator OZ and the three-stage frequency divider N. A fixed converter frequency F, 3 is fed to mixer M2. This arrangement makes it possible to further reduce the division factor n2 of the divider N2 with otherwise unchanged conditions. As a result, the already mentioned advantage that small division factors only multiply the phase fluctuations of the comparison frequency at a correspondingly low level is further expanded.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es mit einfachen Mitteln, beispielsweise die Synchronisation der Generatorstufe G2 abzuschalten; so daß die kleinste Stufung der höherfrequenten Generatorstufe G, auch allein mit dem veränderbaren Oszillator OZ oder einem zugeschalteten Intervall-Oszillator mit einer Präzisionsabstimmung (Drehkondensator, Variometer) kontinuierlich überstrichen werden kann.The arrangement according to the invention makes it possible with simple means for example, switch off the synchronization of the generator stage G2; So that the Smallest step of the higher-frequency generator step G, even with the changeable one alone Oscillator OZ or a switched-in interval oscillator with precision tuning (Variable capacitor, variometer) can be continuously swept over.

Claims

Claims: 1.

Frequency generator operating according to the principle of frequency analysis with phase comparison, in which the comparison frequency used to regulate a variable output oscillator is formed in a converter control loop by mixing at least two frequency components generated in steps, in particular decadically adjustable standard frequency generator stages, of which the frequency components are lower Generator stage consists of: a controllable oscillator, an associated frequency divider with a variable division factor and a phase comparison device for comparing the divided oscillator frequency with a fixed comparison frequency, characterized by the combination of the following known features: a) The generator stage (G,), which is higher in frequency, also consists of a controllable oscillator 10,), an associated frequency divider (N1), a variable division factor, and a phase comparison circuit (P1) for comparing the divided oscillator frequency he fixed comparison frequency (F ",), b) a frequency divider (K) is connected between the output oscillator (0) and the mixer stage (M,) which mixes in the higher frequency component (F ,,), and c) between the controllable oscillator ( OZ) of the generator stage (G2), which is lower in frequency, and the mixer stage (P) of the control loop assigned to it, another frequency divider (L) is switched (F i -g. 5 and 6).

3. Frequency generator according to claim 1, characterized in that in the frequency-wise lower and or higher generator stage (G, or G2) in a known manner between the controllable oscillator (02) and the frequency divider (N2) a fixed converter frequency ( F, 3) fed additional mixer stage (M,) for mixing down the oscillator frequency (F,) to a lower intermediate frequency (ZF,) is switched (Fig. 6).