DE1766830C

DE1766830C - Digitally tunable generator with frequency synthesis

Info

Publication number: DE1766830C
Authority: DE
Inventors: Duraine Edward Baltimore Welch jun, Md (V St A )
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Publication date: 1972-05-04

Description

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Die Erfindung betrifft einen digital abstimmbaren schleifen im Sinne einer Frequenzregelung des Aus-Generator mit Frequenzsynthese ohne Verwendung gangsgenerators beeinflußt. Die Hilfsschleifen ent- und die Notwendigkeit eines Zählers, der für den halten je einen in seiner Frequenz variablen Oszillator, gleichen hohen Frequenzbereich, wie sie der Aus- dessen Ausgangsfrequenz einstellbar ist und zur gangsfrequenz entspricht, dimensioniert sein muß. 5 Steuerung der Haupischleife einer Mischstufe zu-The invention relates to a digitally tunable loop in the sense of a frequency control of the off generator influenced with frequency synthesis without using a gear generator. The auxiliary loops and the need for a counter to hold an oscillator variable in its frequency, same high frequency range as can be set at the output frequency and for output frequency corresponds, must be dimensioned. 5 Control of the main loop for a mixer

Ein phasenstarrer digitaler Normalfrequenz-Gene- geführt wird. Beide Hilfsschleifen werden durch eine rator mit Frequenzsynthese, in dem ein variabler feste Bezugsfrequenzquelle stabilisiert. Von Nachteil Zähler oder Teiler, Phasendetektor und ein in der ist bei diesem .bekannten Mehrkanalgenerator, daß Frequenz durch eine Spannung gesteuerter Oszillator nicht nur die Ausgangsfrequenz mit Hilfe von beizur Erzeugung kohärenter Schwingungen zur An- io spielsweise vier Bedienungsschaltern eingestellt werden wendung gelangt, ist bekannt. Dieser Typ eines muß, wobei diese Bedienungsschalter den betreffenden Normalfrequenz-Generators für Frequenzsynthese Oszillatoren oder Oszillatorkreisen eine Regelspannung verwendet den spannungsgesteuerten Oszillator zur in Form einer Gleichspannung zuführen, sondern auch Erzeugung einer gewünschten Ausgangsfrequenz in die Tatsache, daß eine Frequenzrastung nur innerhalb Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Phasendetektors. 15 eines schmalen Frequenzbandes möglich ist, jedoch Die Ausgangsfrequenz wird zum Phasendetektor über nicht für eine größere Froquenzbandbreite, da sich einen variablen Teiler für Vergleicruzwecke mit einer beieinergrößerenFrequenzbandbreitederelektronische Bezugsfrequenz, die in einer stabilen Bezugsfrequenz- Aufwand auf ein untragbares Maß erhöhen würde quelle erzeugt wird, rückgekoppelt. Die Ausgangs- (österreichische Patentschrift 245 052).
frequenz ist daher gleich der Bezugsfrequenz mal der ao Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-Teilerzahl des Teilers. Die gewünschte Frequenz steht darin, einen digital gesteuerten Normalfrequenzkann verändert werden, indem man die Teilerzahl Generator für Frequenzsynthese zu schaffen, um mit des Teilers verändert. In einem digitalen System be- dessen Hilfe Frequenzen im Mikrowellenbereich zu steht der Teiler aus einer Anzahl binärer Stufen, so erzeugen, die eine einfache Beziehung zwischen der daß die Teilerzahl des Teilers immer eine ganze Zahl ist. 35 Ausgangsfrequenz und einer Bezugsfrequenz aufweisen Somit läßt sich erkennen, daß zu jeder Zeit r.ür eine und in einfacher Weise gestuft werden können, indem einzelne Ausgangsfrequenz erzeugt werden kann, und man einzelne Parameter des Systems verändert,
die möglichen Frequenzen, die erzeugt werden können, Zur Lösung dieser Aufgabe geht die vorliegende können um einen Eetrag getrennt liegen, der gleich Erfindung aus von einem digital abstimmbaren der Bezugsfrequenz ist. Theoretisch kann ein solches 30 Generator mit Frequenzsynthese mit einer Bezugs-System auf diese Weise einen weiten Frequenzbereich frequenzquelle, einem ersten in der Frequenz variablen umfassen. Da jedoch die Ausgangsfrequenz direkt Oszillator, der auf ein erstes Fehlersignal zum Erdem Zähler zugeführt wird, ist die Ausgangsfrequenz zeugen einer Generatorausgangsfrequenz anspricht, eines phasenstarren digitalen Normalgenerators für mit einem zweiten in der Frequenz variablen Oszillator, Frequenzsynthese begrenzt, und zwar auf Grund der 35 der zum Erzeugen einer zweiten Frequenz auf ein Geschwindigkeit der digitalen Zählschaltungen. Es zweites Fehlersignal anspricht, und einem dritten ist auf diesem Gebiet bekannt, daß man eine Frequenz- in der Frequenz variablen Oszillator, der zum Erteilung von Mikrowellenfrequenzen mit digitalen zeugen einer dritten Frequenz auf ein drittes Fehler-Zählschaltungen nicht erreichen kann, da zur Zeit signal anspricht. Die Lösung der genannten Aufgabe existierende Geräte nur Zählschritte bis ungefähr 40 besteht nun darin, daß dem Oszillator für die zweite 400 MHz ausführen können. Eine Lösung dieses Frequenz ein Frequenzteiler und dem Oszillator für Problems bestand in der Überlagerung des rück- die dritte Frequenz ein weiterer Frequenzteiler mit gekoppelten Mikrowellenfrequcnzsignals mit einem gegenüber dem ersten Teiler unterschiedlichem Tei-Frequenzbereich, den der Zähler verarbeiten kann. lungsverhältnis nachgeschaltet sind, daß die Ausgänge Dieses System weiit jedoch einige Einschränkungen 45 der beiden Frequenzteiler mit einer Phastnvergleichsin der Praxis auf. Nähert sich z. B. die Ausgangs- stufe verbunden sind, die ein Fehlersignal zur Nachmikrowellenfrequenz der überlagernden Frequenz, regelung des Oszillators mit der dritten Frequenz $0 nähert sich die Differenzfrequenz dem Wert Null. erzeugt, daß dem Oszillator füi die zweite Frequenz Diese kann sogar negativ werden, wodurch das Auf- außer dem Frequenzteiler ein Spektrumgenerator zum ichalten der Schleife verhindert wird. 50 Erzeugen von Harmonischen der zweiten FrequenzA phase-locked digital normal frequency gene is guided. Both auxiliary loops are stabilized by a rator with frequency synthesis in which a variable fixed reference frequency source. The disadvantage of counters or dividers, phase detectors and a known multichannel generator is that the frequency through a voltage-controlled oscillator is not only used to set the output frequency with the aid of four operating switches to generate coherent oscillations, for example . This type of one must, with this operating switch, the relevant normal frequency generator for frequency synthesis oscillators or oscillator circuits uses a control voltage to feed the voltage-controlled oscillator in the form of a direct voltage, but also to generate a desired output frequency in the fact that a frequency lock only depends on the output signal of the Phase detector. 15 of a narrow frequency band is possible, but the output frequency is not fed back to the phase detector for a larger frequency bandwidth, since a variable divider for comparison purposes is fed back to a larger frequency bandwidth of the electronic reference frequency, which would be generated in a stable reference frequency source to an unacceptable level . The starting (Austrian patent specification 245 052).
frequency is therefore equal to the reference frequency times the ao. The object on which the invention is based be -divider number of the divider. The desired frequency is a digitally controlled standard frequency can be changed by creating the division number generator for frequency synthesis to vary with the divider. In a digital system, to aid frequencies in the microwave range, the divider is made up of a number of binary levels, so creating a simple relationship between the fact that the divisor number of the divider is always an integer. 35 output frequency and a reference frequency It can thus be seen that at any time r. For one and in a simple manner can be stepped by generating individual output frequencies and changing individual parameters of the system,
the possible frequencies that can be generated. To solve this problem, the present invention can be separated by an amount which, like the invention, is based on a digitally tunable reference frequency. Theoretically, such a generator with frequency synthesis with a reference system in this way can comprise a wide frequency range frequency source, a first variable in frequency. However, since the output frequency is directly oscillator, which is fed to a first error signal to the Erdem counter, the output frequency is responsive to a generator output frequency, a phase-locked digital normal generator for with a second variable-frequency oscillator, frequency synthesis limited, due to the 35 of the for generating a second frequency to a speed of the digital counting circuits. It responds to a second error signal, and a third is known in the art that a frequency-variable oscillator capable of generating microwave frequencies with digital testimony of a third frequency to a third error counting circuit cannot be achieved because the signal is currently appeals to. The solution to the above problem existing devices only counting steps up to about 40 is now that the oscillator can perform 400 MHz for the second. One solution to this frequency, a frequency divider and the oscillator for the problem, consisted in superimposing the reverse frequency divider, the third frequency, a further frequency divider with coupled microwave frequency signal with a different partial frequency range than the first divider, which the counter can process. This system, however, has some limitations of the two frequency dividers with a phase comparison in practice. Approaching z. B. the output stage are connected, which sends an error signal to the post-microwave frequency of the superimposed frequency, control of the oscillator with the third frequency $ 0, the difference frequency approaches the value zero. generates that the oscillator for the second frequency. This can even become negative, whereby the addition of the frequency divider to a spectrum generator for switching on the loop is prevented. 50 Generation of harmonics of the second frequency

Es iit auch bereits ein Mehrkanalgenerator zum Er- nachgeschaltet ist, daß weiter eine Phasenvergleichsreugen von frequenzstabilen Schwingungen hoher stufe mit nachgeschaltetem Filter zum Vergleichen der Frequenz, die in Grob- und Feinschrilten von z. B. Spektrumfrequenz mit der Ausgangsfrequenz vor-1 MHz und 10 kHz einstellbar sind, insbesondere zur handen ist, wobei das erzeugte Fehlersignal zur NachVerwendung in Mehrkanalnachrichtenverbindungen 55 regelung des zweiten Oszillators mit der zweiten bekanntgeworden, wobei bei diesem Anwendungs- Frequenz dient, daß dem Oszillator für die dritte fall die Ausgangsfrequenz einem Ausgangsoszillator Frequenz außer dem Frequenzteiler ebenfalls ein entnommen wird, der mittels eines automatischen Spektrumgenerator zur Erzeugung von Harmonischen Frequenzkorrektors gegenüber einem Grobschritt- der dritten Frequenz nachgeschaltet ist, daß eine oszillator und eilrem Feinschrittoszillator stabilisiert 60 Mischstufe vorhanden ist, der das Harmonischenwird. Dieser bekannte Mehrkanalgenerator ist z. B. spektrum der dritten Frequenz einerseits und die zum Erzeugen eirer Frequenz im Bereich von 70 bis Ausgangsfrequenz andererseits zugeführt werden, 100 MHz geeignet, wobei die gewünschte Frequenz wobei die Ausgangsfrequenz der Mischstufe über ein in Grobschritlen von 10 MHz und in Feinschritten Filter einer weiteren Phasenvergleichsstufe zugeführt von 10 kHz einstellbar ist. Dieser bekannte Mehrkanal- 6j wird, in der durch Vergleich mit einer konstanten generator besteht aus einer HaupkAFC-Schleife mit Eezugsfrequenz ein Fehlersignal für die Nachregelung einem Ausgangsoszillator, der die Ausgangsfrequenz des ersten Oszillators für die Ausgangsfrequenz ge* liefert. Dabei wird diese Hauptschleife durch Hilfs- Wonnen wird.A multi-channel generator is already connected to ensure that there is also a phase comparison rule of stable-frequency vibrations at a high level with a downstream filter to compare the Frequency, which in coarse and fine steps of z. B. Spectrum frequency with the output frequency before -1 MHz and 10 kHz are adjustable, in particular at hand, with the generated error signal for reuse In multi-channel communication links 55 control of the second oscillator with the second become known, with this application frequency that serves the oscillator for the third if the output frequency is also an output oscillator frequency besides the frequency divider is taken, by means of an automatic spectrum generator for generating harmonics Frequency corrector compared to a coarse step is connected downstream of the third frequency that a There is an oscillator and a fine-step oscillator that stabilizes the 60 mixer stage, which becomes the harmonic. This known multi-channel generator is z. B. spectrum of the third frequency on the one hand and the to generate a frequency in the range from 70 to the output frequency on the other hand, 100 MHz suitable, the desired frequency being the output frequency of the mixer via a In coarse steps of 10 MHz and in fine steps, filters are fed to a further phase comparison stage adjustable from 10 kHz. This well-known multi-channel 6j is, in the comparison with a constant generator consists of a main AFC loop with reference frequency an error signal for readjustment an output oscillator that determines the output frequency of the first oscillator for the output frequency ge * supplies. In doing so, this main loop becomes through auxiliary Wonnen.

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Da sich digitale Zählschaltungen leicht herstellen Mikrowellenausgangsfrequenz mit einer ausgewähltenAs digital counting circuits easily establish microwave output frequency with a selected one

lassen, in ihrer Formgestaltung kompakt sind und Harmonischen einer der beiden erstgenannten erzeugtenlet, are compact in their design and create harmonics of one of the first two

sich vielseitig anwenden lassen, so ist es von Vorteil, Frequenzen entspricht, wird mit einer BezugsfrequenzCan be used in many ways, so it is advantageous to match frequencies with a reference frequency

eine verbesserte Methode bei der Mikrowellenfrequenz- verglichen, um ein Steuersignal zu erzeugen, welchesan improved method at microwave frequency comparing to generate a control signal which

synthese vorzusehen, wobei man also digitale Zähl- 5 zur Nachstimmung der MikrowellenausgangsfrequenzProvide synthesis, so one digital counting 5 to retune the microwave output frequency

techniken verwendet, in denen jedoch die digitalen verwendet wird.Techniques used in which, however, the digital one is used.

Schaltungen in ihrem Betriebsbereich bei niedrigeren Weitere Vorteile und Einzelheiten der ErfindungCircuits in their operating range at lower Further advantages and details of the invention Frequenzen Verwendung finden können. ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einesFrequencies can be used. result from the following description of a Bei dem digital abstimmbaren Generator nach der Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung,In the case of the digitally tunable generator according to the exemplary embodiment with reference to the drawing,

vorliegenden Erfindung ist weiter vorgesehen, daß io Die Zeichnung stellt ein Blockschaltbild einesThe present invention is further provided that io The drawing represents a block diagram of a

die Teilungsverhältnisse der beiden Frequenzteiler digitalgesteuertenVielkanal-Normalfreqienzgeneratorsthe division ratios of the two frequency dividers of the digitally controlled multi-channel normal frequency generator

nur einen geringen Unterschied aufweisen. Der erite für Frequenzsynthese nach der vorliegenden Erfindungshow only a slight difference. The erite for frequency synthesis according to the present invention

und der zweite Frequenzteiler sind dabei digital aus- dar.and the second frequency divider are digital.

geführt, und ihre Teilung ist variabel, und sie sind In dieser Zeichnung ist ein variabler Frequenz· auch im Sinne eines Gleichlaufs miteinander gekoppelt. 15 oszillator mit 10 bezeichnet. Dieser Oszillator 10 Der geringe Unterschied des Teilungsverhältnisses weist die Eigenheit auf, daß er entsprechend einer der beiden Frequenzteiler kann in vorteilhafter Weise von außen zugeführten Spannung abstimmbar ist. so bemessen sein, daß die Teilung des ersten Teilers zur Er erzeugt eine Ausgangsmikrowellenfrequenz /„ entTeilung des zweiten Teilers um einen Teilschritt unter- sprechend einem Fehlersignal V_x. Der Oszillator 10 schiedlich ist. Der erste variable Frequenzoszillator ac kann irgendein Oszillator in bekannter Weise sein, kann in bevorzugter Weise ein Rückwärts-Wellen- der den gewünschten Bereich mit angemessener oszillator sein und auf das erste Fehlersignal an- Ausgangsleistung übernehmen kann. In geeigneter sprechen. > rise wählt man einen spannungsgesteuerten Mikro-guided, and their pitch is variable, and they are. In this drawing, a variable frequency is also coupled to one another in the sense of synchronism. 15 oscillator denoted by 10. This oscillator 10 The slight difference in the division ratio has the peculiarity that it can advantageously be tuned in accordance with one of the two frequency dividers from the voltage supplied from the outside. be dimensioned in such a way that the division of the first divider to Er generates an output microwave frequency / “division of the second divider by a sub-step under an error signal V _x . The oscillator 10 is different. The first variable frequency oscillator ac can be any oscillator in a known manner, in a preferred manner it can be a reverse wave which can be the desired range with an appropriate oscillator and can take over output power on the first error signal. Speak in appropriate. > rise one chooses a voltage-controlled micro-

Die verwendeten Phasendetektoren sind dabei so wellenoszillator und speziell einen Rückwärtswellenbeschaffen, daß der Phasendetektor, dem die Aus- 95 oszillator, da dieser eine hohe Ausgangsleistung, einen gangsfrequenz der Mischstufe zugeführt wird, ein niedrigen Geräuschpegel und einen Abstimmbereich Impuls- und Sägezahn-Phasendetektor ist und daß über eine Oktave aufweist. Rückwärtswellenoszillader Phasendetektor zum Vergleichen der Spektrum- toren sind speziell für Mikrowellenfrequenzen gefrequenz mit der Ausgangsfrequenz ein Ringdioden- eignet, und sie wurden schon für Frequenzen bis Demodulator ist und daß der Phasendetektor, der 30 100000 MHz gebaut, wogegen Röhren gewöhnlicher das Fehlersignal zum Nachregeln des Oszillators mit Art für Frequenzen von weniger als 200 MHz gebaut der dritten Frequenz erzeugt, ebenfalls ein Impuls- werden. Unter praktisch gegebenen Bedingungen ist und Sägezahn-Phasendetektor ist. Auch können der ein Rückwärtswellenoszillator mit einem 2:1-Freerste und zweite Frequenz-Spektrumsgenerator jeweils quenzbereich, wobei der Abstimmspannungsbereich von einem Hannonischen-Generator mit einer Speicher- 35 10:1 oder weniger beträgt, im Bereich des Möglichen, diode gebildet sein. Das Filter, welches die Misch- Andere Mikrowellenröhren wie auch Transistorstufe mit der Phasenvergleichsstufe verbindet, ist in anordnungen oder Tunneldiodenoszillatoren können vorteilhafter Weise ein Tiefpaßfilter. auch in ihren reduzierten Abstimmbereichen Ver-The phase detectors used are such a wave oscillator and especially a backward wave that the phase detector that the output oscillator has, since it has a high output power input frequency is fed to the mixer, a low noise level and a tuning range Pulse and sawtooth phase detector and that has over an octave. Backward wave oscillator phase detectors for comparing the spectrum gors are specially designed for microwave frequencies with the output frequency of a ring diode, and they have been used for frequencies up to Demodulator is and that the phase detector, built 30 100000 MHz, whereas tubes are more common the error signal for readjusting the oscillator with type built for frequencies of less than 200 MHz of the third frequency, also an impulse becoming. Under practical conditions is and is sawtooth phase detector. The one backward wave oscillator with a 2: 1 freer first and second frequency spectrum generator can each have a frequency range, the tuning voltage range from a Hannonischen generator with a memory 35 is 10: 1 or less, within the realm of possible, diode be formed. The filter, which connects the mixer stage, other microwave tubes and transistor stage with the phase comparison stage, is in arrangements or tunnel diode oscillators advantageously a low-pass filter. even in their reduced coordination areas

Im einzelnen kennzeichnet sich die vorliegende Er- Wendung finden, wo es die Anforderungen einesThe present application is characterized in detail, where there is the requirement of a

findung auch dadurch, daß der erste digitale Frequenz- 40 Normalfrequenzgenerators gestatten. Ein zweiter infinding also by the fact that the first digital frequency 40 allow normal frequency generator. A second in

teiler zur Teilung der zweiten Frequenz aus einer der Frequenz veränderlicher Oszillator 12, der fürdivider for dividing the second frequency from a variable frequency oscillator 12, which for

ersten variablen Kaskade von Binärstufen besteht und die Erzeugung kohärenter Schwingungen über einenfirst variable cascade of binary levels and the generation of coherent oscillations via a

daß der zweite digitale Frequenzteiler zur Teilung Bereich, der weit unterhalb des Mikrowellenbereichesthat the second digital frequency divider for dividing range that is far below the microwave range

der dritten Frequenz aus einer zweiten variablen liegt, abgestimmt wird, erzeugt durch Rückkopplungthe third frequency is from a second variable, is tuned, generated by feedback

Kaskade von Binärstufen besteht, die im Sinne eines 45 eine zweite Frequenz /, in Abhängigkeit von einemThere is a cascade of binary levels, which in the sense of a 45 a second frequency /, depending on a Gleichlaufs mit dem ersten Frequenzteiler gekoppelt Fehlersignal V_%. Der Oszillator 12 ist in geeignet«Synchronous with the first frequency divider coupled error signal V _% . The oscillator 12 is suitable in «

sind. Weise ein spannungsgesteuerter Oszillator, deiare. Way a voltage controlled oscillator, dei

Der digital gesteuerte Vielkanal-Normalfrequenz- Varaktordioden in einem Oszillatorschwingkreis verGenerator für Frequenzsynthese nach der vorliegenden wendet, um seine Ausgangsfrequenz zu steuern. Erfindung verwendet somit die grundlegenden Prm- 50 Die Frequenz f_% wird einem Spektrumgenerator 13 zipien eines phasenstarren digitalen Normalfrequenz- zugeführt, der hieraus ein Ausgangssignal erzeugt Generators für Frequenzsynthese mit einem variablen das aus Harmonischen der Eingangsfrequenz /, beZähler oder Teiler, wobei die Teiler in ihrem zur Zeit steht. Eine einfache Anordnung zur Erzeugung vor möglichen Frequenzbereich betrieben werden können. genau definierten Harmonischen bis zur 200sterThe digitally controlled multi-channel normal frequency varactor diodes in an oscillator circuit verGenerator for frequency synthesis according to the present invention turns in order to control its output frequency. The invention thus uses the basic principles 50 The frequency f _% is fed to a spectrum generator 13 lines of a phase-locked digital standard frequency, which generates an output signal from this yours at the time. A simple arrangement for generating before possible frequency range can be operated. precisely defined harmonics up to the 200th

Hauptsächiich werden zwei durch Rückkopplung 55 Harmonischen ist auf diesem Gebiet bekannt, und si<Mainly two 55 harmonics are known in the art, and si <

erzeugte Frequenzen mit definiertem. Frequenzabstand wird von einem Vervielfacher mit einer Speichergenerated frequencies with defined. Frequency spacing is determined by a multiplier with a memory

zueinander und zusätzlich zu der gewünschten Aus- schaltdiode gebildet. Eine derartige Diode wird beto each other and in addition to the desired switch-off diode. Such a diode will be

gangsfrequenz in Beziehung gebracht Jede dieser der Herstellung in der Weise dotiert, daß die Minorität*Each of these of the production is doped in such a way that the minority *

erzeugten Frequenzen ist im wesentlichen niedriger träger auf eine sehr enge Zone in der unmittelbareigenerated frequencies is substantially lower carrier to a very narrow zone in the immediate egg

als die Mikrowellenausgangsfrequenz, und sie be- 60 Umgebung des Halbleiterüberganges beschränkthan the microwave output frequency, and it is limited to the vicinity of the semiconductor junction

findet sich in einem Frequenzbereich, der von den werden. Wenn zusätzlich die Grenzschichtkapazitäis found in a frequency range that will be used by the. If, in addition, the boundary layer capacitance

digitalen Teilern verarbeitet werden kann. Die zuvor klein gehalten wird, ist die Ladephase der Diode aldigital dividers can be processed. The previously kept small, the charging phase of the diode is al

erwähnte Frequenzdifferenz zwischen den zwei erzeug- auch die Erholzeit beim Übergang vom vorwärtMentioned frequency difference between the two generated also the recovery time when transitioning from forward

ten Frequenzen kann daher in der Weise vorgesehen vorgespannten in den rückwärts vorgespannten Zuth frequencies can therefore be provided in the way biased in the backward biased to

werden, indem man diese Frequenzen mit Hilfe von 65 stand, wenn also ein Signal umgekehrter Polaritäby using these frequencies with the help of 65 stood, i.e. if a signal of reversed polarity

digitalen Zählern nit leicht unterschiedlicher Zählung der Diode aufgedrückt wird, sehr kurz, da diesdigital counters nit slightly different counting of the diode is pressed, very briefly, as this

synchronisiert. Eine dritte Frequenz, die der durch Speicherphase einzig von der Zahl der Minoritätssynchronized. A third frequency that that of the storage phase depends only on the number of the minority

Überlagerung gewonnenen Differenzfrequenz der träger in der Nachbarschaft des HalbleiterübergangeSuperposition obtained difference frequency of the carriers in the vicinity of the semiconductor junctions

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■bhängig ist, wobei diese Zone, wie oben dargelegt, sehr beinhalten die Zähler 19 und 20 impulsformende klein ist. Diese Phase wird von einer Übergangs- Netzwerke, die im Falle des Zählers 19 einen steilen phase gefolgt, während welcher die Ubergangsgrenz- Spannungsübergang bei jeder N— 1-ten Periode von fcchichtkapazität aufgeladen wird. Da die Übergangs- /₈ erzeugen, während der Zähler 20 einen scharfen grenzschichtkapazität ebenso sehr klein ist, ist die 5 Spannungsübergang bei jeder JV-ten Periode von f_t Lrholzeit der Diode extrem kurz mit dem Ergebnis, erzeugt.■ is dependent, this zone, as set out above, contains the counters 19 and 20 pulse-shaping is small. This phase is followed by a transition network which, in the case of the counter 19, is followed by a steep phase during which the transition limit voltage transition is charged at every N- 1 th period of layer capacitance. Since the junction / ₈ generate, while the counter 20 is also very small, a sharp junction capacitance, the 5 voltage transition is extremely short with the result generated at every JV-th period of f _{t recovery time of the diode.}

daß sehr hohe Harmonische gebildet werden. Der Obwohl es erscheint, daß der Ausgang der Zähler 19 Ausgang des Spektrumgenerators 13 ist daher gleich: und 20 keine sinusförmige Wellenform darstellt,that very high harmonics are formed. Although it appears that the output of the counter 19 The output of the spectrum generator 13 is therefore the same: and 20 does not represent a sinusoidal waveform,

sondern vielmehr steile SpannungsUbergänge, sollenbut rather steep voltage transitions should

Λ · ft + B · /» ... + J · ft + K ■ ft ..., I₀ die Ausdrücke /,//V und /«(#-1) dazu verwendet Λ · ft + B · / » ... + J · ft + K · ft ... , I ₀ the expressions /, // V and / «(# - 1) are used for this

werden, diese SpannungsUbergänge und ihre Zeit-these transitions of tension and their time

wobei Ay B usw. ganze Zahlen sind. Phasenverhältnisse mit den festgesetzten Frequenzenwhere Ay B etc. are integers. Phase relationships with the established frequencies

Die zuvor erwähnte Ausgangsfrequenz/₀ wird in darzustellen. In ähnlicher Weise enthalten verschiedene dem Phasendetektor 15mitdemAu$gangdesSpektrum- andere Teile dieser Beschreibung Ausdrücke, in denen generators 13 verglichen. Der Ausgang des Detektors 15 15 Frequcnzsymbole auftreten, und diese sollen dazu besteht aus einer Gleichspannung, als Ergebnis des verwendet werden, entweder sinusförmige Wellen-Vergleichs von /0 mit der }-ten Harmonischen von /_t, formen oder eine Reihe von Impulsen oder Spannungswobei J ' ft = Ja ist. Die Harmonischen von f_t mit übergänge anzugeben, die die Zeit- und die Phasenniedrigerer Frequenz als /„ erzeugen einen Oleich- bezienung zu einer damit in Bezug gesetzten Frequenz spannungswert, der gleich, jedocn von entgegen- ao repräsentieren. Ob der Ausdruck zur Bezeichnung gesetzter Polarität gegenüber dem Gleicrnpann· ngs- von Impulsen oder sinusförmigen Wellenformen wert ist, der von den Harmonischen von /_s mit höherer verwendet wird, wird jedoch aus der Beschreibung Frequenz als /₀ erzeugt wird. Die anderen Har- hervorgehen.The aforementioned output frequency / ₀ is shown in FIG. Similarly, other parts of this specification contain terms in which the phase detector 15 is compared with the output of the spectrum. The output of the detector 15 15 Frequcnzsymbole occur, and these should consist of a direct voltage, as a result of the use, either sinusoidal wave comparison of / 0 with the} th harmonic of / _t , form or a series of pulses or voltage being J'ft = yes is. Specify the harmonics of f _t with transitions that represent the time and the phase lower frequency than / "generate an equal relation to a related frequency voltage value that represent the same, but of opposite- ao. However, whether the term is worth indicating set polarity versus equilibrium voltage of pulses or sinusoidal waveforms used by the harmonics of / _s with higher is generated from the description of frequency as / ₀ . The other har- emerge.

monischen von /, erzeugen daher, wenn sie mit /₀ Die Ausgänge der Zähler 19 und 20 werden demmonics of /, therefore, when combined with / ₀ The outputs of counters 19 and 20 become dem

verglichen werden, einen mittleren Gleichspannungs- as Phasendetektor 21 zugeführt. Auf Grund der relativ wert von 0. Es wurde festgestellt, daß ein Dioden- niederfrequenten Signale, die dem Phasendetektor 21 ringdemodulator besonders gut geeignet ist, wenn er zugeführt werden, wurde festgestellt, daß es vorteilals Phasendetektor 15 verwendet wird. Ein derartiger halt ist, einen Phasendetektor zu verwenden, der eine Phasendetektor enthält einen geschlossenen Ring relativ schnelle Signalerfassung gewährleistet, bin von vier in Reihe geschalteten Dioden, wobei die 30 derartiger Phasendetektor wird von einem Phasensichdiametral gegenüberliegenden Anschlüsse zwischen detektor vom Impuls- und Sägezahntyp dargestellt, den Dioden an der Sekundärwicklung eines Eingangs- in dem ein impuls mit einem Sägezahn bezüglich der Übertragers liegen und wobei die dazu orthogonalen gegenseitigen Phasenlage verglicnen wird und bei Anschlüsse an die Sekundärwicklung eines zweiten dem die Steigerung der Sägezahnspannung ziemlich Eingangsübertragers geführt sind. Von den Signalen, 35 steil gestaltet werden kann, so daß groin Fehlerderen Pnase verglichen werden soll, wird eines an die signale für kleine Phasendifferenzen erzeugt werden. , Primärwicklung des ersten Eingangsübertragers und Der Phasendetektor 21 enthält hauptsächlich den das andere an die Primärwicklung des zweiten Ein- Impulsformer 21-1, der an den Zähler Wangeschlossen gängsübertragers angeschlossen. Der Ausgang wird ist, uid den Impulsformer 21-2, der an den Zähler 20 über den Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen 40 angeschlossen ist. Der Ausgang des Zählers 19, der, der Eingangsübertrager abgegriffen. Dieser Typ eines w ie festgestellt wurde, eine Serie von Spannungs-Phasendetektors ist im wesentlichen ein Vollwellen- übergängen darstellt, wird von dem Impulsformer 21-1 gleichrichter-Typ, in dem die gleichgerichtete Aus- zur Erzeugung eines schmalen Impulses verwendet, - gangsspannung des einen Eingangssignals auf den der das bilaterale UND-Gatter 21-3 öffnet. Derare compared, a mean DC voltage as phase detector 21 is supplied. Due to the relative value of 0. It was found that a diode - low-frequency signals, which the phase detector 21 ring demodulator is particularly well suited when fed, it has been found to be advantageous Phase detector 15 is used. One such stop is to use a phase detector that has a Phase detector contains a closed ring ensures relatively fast signal acquisition, am of four diodes connected in series, the 30 such phase detector being of a phase diametral opposite connections between detector of pulse and sawtooth type shown, the diodes on the secondary winding of an input in which a pulse with a sawtooth with respect to the Transmitter lie and where the mutually orthogonal phase position is compared and with Connections to the secondary winding of a second which increase the sawtooth voltage pretty much Input transformer are performed. Of the signals, 35 can be made steep, so that their errors are large Pnase is to be compared, one of the signals for small phase differences will be generated. , Primary winding of the first input transformer and The phase detector 21 mainly contains the the other to the primary winding of the second one-pulse shaper 21-1, which is connected to the counter Wang common transformer connected. The output is, uid the pulse shaper 21-2, which is sent to the counter 20 is connected via the center taps of the secondary windings 40. The output of counter 19, which, the input transformer tapped. This type of a series of voltage phase detectors has been established is essentially a full-wave transition, is generated by the pulse shaper 21-1 rectifier type in which the rectified output is used to generate a narrow pulse, - output voltage of the one input signal to which the bilateral AND gate 21-3 opens. the

'. gleichgerichteten Ausgang des anderen Eingangs- 45 Impulsformer 21-2 ist ein Sägezahngenerator, der vom'. rectified output of the other input 45 pulse shaper 21-2 is a sawtooth generator from

signals bezogen wird, um eine Gleichspannung zu Ausgang des Zählers 20 getastet wird. Dieses Sägeerzeugen, die von der Phasendifferenz zwischen den zahnsignal wird ebenso dem Gatter 21-3 zugeführt.signal is related to a DC voltage to the output of the counter 20 is sampled. This saw making, that of the phase difference between the tooth signal is also fed to gate 21-3.

zwei tingangsfrequenzen abhängig ist. Das Filter 16 Während des Intervalls, währenddessen das Gattertwo input frequencies is dependent. The filter 16 during the interval, during which the gate

] glättet die Gleichspannung, die dann als Steuersignal 21-3 offen ist, kann eine Spannung, die von Sägezahn-] smooths the DC voltage, which is then open as control signal 21-3, a voltage that can be generated by sawtooth

! dem Oszillator 12 zugefünrt wird. Da, wie erörtert 50 signal abgetastet wurde, durch diese zum Speicner 21-4! the oscillator 12 is fed. Since, as discussed 50, the signal was sampled through to Speicner 21-4

wurde, der einzige wirksame Gleichspannungswert, hindurch gelangen, welcher aus .einer Kapazität mit der dem Oszillator 12 zugeführt wird, durch den Ver- niedrigen Verlusten besteht, und wobei der Entlade-was the only effective DC voltage value, which from .a capacitance with which is fed to the oscillator 12, through which there are low losses, and where the discharge

] gleich von J /₂ mit /₀ zustande kommt, wird der weg duser Kapazität blockiert wird, wenn das Gatter] equals J / ₂ with / ₀ comes about, the way duser capacity is blocked when the gate

] Oszillator 12 so abgestimmt, daß er eine Frequenz j\ geschlossen ist. Die Eingangselektrode des variablen] Oscillator 12 tuned so that it is closed at a frequency j \. The input electrode of the variable

Α gleich fJJ erzeugt. 55 Frequenzoszillators 18 ist an die SpeicherkapazitätΑ generated equal to fJJ. 55 frequency oscillator 18 is due to the storage capacity

t hin dritter Oszillator 18 mit variabler Frequenz, 21-4 über das Filter 22 geschaltet, welch letzterest towards third oscillator 18 with variable frequency, 21-4 connected via the filter 22, which latter

f. ähnlich dem Oszillator 12, der nahezu über demselben unerwünscht'; Wechselspannungskomponenten vomf. similar to oscillator 12, which is almost undesirable above it '; AC voltage components from

e Bereich abgestimmt wird, erzeugt in Abhängigkeit Fehlersignal K₃ entfernt. Die bingangselektrode dese range is matched, generated as a function of error signal K ₃ removed. The input electrode of the

J von dem lenlersignal V₃ durch Rückkopplung eine Oszillators 18 muß natürlich eine hohe tiingangsimpe-J from the lenlersignal V ₃ by feedback of an oscillator 18 must of course have a high input impedance

drille Frequenz J_z, die im variablen Zähler 19 durch 60 danz aufweisen, um eine Belastung der Speicheret Λ — 1 geteilt wird. Der Zähler 19 enthält eine Kaskade kapazität zu vermeiden, wenn das Gatter 21-3 ge-three frequency J _z , which have in the variable counter 19 by 60 danz, to a load of the memory Λ - 1 is divided. The counter 19 contains a cascade capacity to avoid when the gate 21-3 is

von binären Stufen, die bis N—l zählen, wobei N schlossen ist. Die Eingangsstufe des in der Frequenz innerhalb einer Reihe von benachbarten ganzen variablen Oszillators 18 kann daher in geeigneter ή Zahlen wählbar ist. Ähnlich wird die Frequenz j\ Weise einen Feldeffekttransistor aufweisen, wobei der _v durch Λ' geteilt, und zwar im Zähler 20, der dsm Zähler 65 Ausgang des Speichers 21-4 der Basis des zuvor er_e, 19 ähniieii ist und im Sinne eines Gleichlaufes mit wähnten Feldeffekttransistors über das Filier 22 ^j diesem so gekoppelt ist, daß die wählbare ganze angeschlossen ist.of binary levels counting to N-1 , with N closed. The input stage of the whole variable oscillator 18 in frequency within a number of neighboring can therefore be selected in suitable ή numbers. Similarly, the frequency j \ manner comprise a field effect transistor, wherein the _v divided by Λ ', namely in the counter 20, the DSM counter 65 output of the memory of the previously it, 19 is 21-4 of the base ähniieii _e and in the sense of synchronism with mentioned field effect transistor via the filer 22 ^ j this is coupled so that the selectable whole is connected.

,.- /alii N in beiiicn Zählern identisch ist. Zusätzlich Wenn die Schleife, die aus dem variablen Frequenz-, .- / alii N is identical in both counters. In addition, if the loop resulting from the variable frequency

oszillator 18, dem Zähler 19 und dem Phasendetektor 21 besteht, eingerastet ist, stehen die Frequenzen /₂ und /_a durch die Zähler 19 und 20 wie folgt in Verbindung: oscillator 18, the counter 19 and the phase detector 21 is locked, the frequencies / ₂ and / _{a are} connected by the counters 19 and 20 as follows:

den verschiedenen Frequenzen, die vom und mit dem Normalfrequenz-Geiierator erzeugt werden.the different frequencies that are generated by and with the normal frequency Geiierator.

In der obigen Erörterung wurden die folgenden Frequenzbeziehungen angeführt. Wenn die verschiedenen Schleifenphasen starr sind, so ist:In the above discussion, the following frequency relationships were given. When the different Loop phases are rigid, then:

Es läßt sich somit erkennen, daß f_t und /₃ bei Phasenstarrheit ziemlich gleiche Werte aufweisen. In einer praktischen Schaltung wurde N bei Werten um 4000 gewählt, während /_s und /₃ in einem Bereich bei 25 MHz abstimmbar waren. Die Frequenzen hJN und h!N-\ betragen demzufolge nahezu 6,25 kHz. Der Phasendetektor 21, wie er beschrieben wurde, kann zufriedenstellend bei diesen Frequenzen arbeiten, und er hat den Vorteil, daß er für eine schnelle Ansprechzeit der Schleife sorgt, da die Neigung des Sägezahnsignals ziemlich steil gemacht werden kann, um große Fehlergleichspannungen bei kleinen Phasendifferenzwerten zu erzeugen. Dies ist ebenso insbesondere bei niedrigen Frequenzen wichtig, wo die Aublastfolge niedrig liegt.It can thus be seen that f _t and / _{3 have} pretty much the same values given phase rigidity. In a practical circuit, N was chosen at values around 4000, while / _s and / ₃ were tunable in a range around 25 MHz. The frequencies hJN and h! N- \ are therefore almost 6.25 kHz. The phase detector 21 as described can operate satisfactorily at these frequencies and it has the advantage of providing a fast response time of the loop since the slope of the sawtooth signal can be made quite steep to give large DC error voltages at small phase difference values produce. This is also particularly important at low frequencies where the load sequence is low.

Die Frequenz /₃ wird dem Spektrumgenerator 25 zugeführt, der mit dem Spektrumgenerator 13 identisch ist. Der Ausgang des Generators 25 enthält daher in ähnlicher Weise Harmonische von /₃, die in der Mischstufe 26 mit der Ausgangsfrequenz /₀ des Normalfrequenz-Generators verglichen werden. Der Ausgang der Mischstufe wird im Tiefpaß 27 gefiltert, um alle Mischprodukte, mit Ausnahme der Differenzfrequenz von J₀ und der K-ien Harmonischen von /₃, zu entfernen. Der Ausgang des Filters 27 ist daherThe frequency / ₃ is fed to the spectrum generator 25, which is identical to the spectrum generator 13. The output of the generator 25 therefore contains in a similar manner harmonics of / ₃ , which are compared in the mixer 26 with the output frequency / _{0 of} the normal frequency generator. The output of the mixer stage is filtered in the low-pass filter 27 in order to remove all mixed products, with the exception of the difference frequency of J ₀ and the K-ien harmonics of / ₃ . The output of filter 27 is therefore

/0 - Kf₃. / 0 - Kf ₃ .

Eine stabile Bezugsfrequenz 29, die in geeigneter Weise von einem quarzgesteuerten Oszillator gebildet werden kann, erzeugt eine feste Bezugsfrequenz/,, die im Phasendettktor 28 mit der Ausgangsfrequenz des Filters 27 verglichen wird. Wenn der Normalfrequenz-Generator phasenstarr ist, so ist natürlich die Bezugsfrequenz /, gleich der Ausgangsfrequenz des Filters 27. Es wird später dargelegt, daß bei Phasenstarrheit die Ausgangsfrequenz /„ des Normalfrequenz-Generators gleich Nf₁ ist. Da in einem praktischen Normalfrequenz-Generator für Frequenzsynthese es allgemein erwünscht ist, daß die Ausgangsfrequenzkanäle in engem Abstand folgen, wird die Bezugsfrequenz /, als eine richtige Niederfrequenz gewählt. Dadurch sind die dem Phasendetektor 28 zugeführten Frequenzen echte Niederfrequenzen. Ein Sägezahn-Impulsdetektor, wie er als Phasendetektor 21 verwendet wird, kann daher hierbei vorteilhaft ebenso verwendet werden. Der Gleichspannungsaasgang des Phasendetektors 28 stellt das zuvor erwähnte Fehlersignal V₁ dar, das an den variablen Frequenzoszillator 10 angeschlossen wird, um diesen abzustimmen und um somit die Ausgangsfrequenz /„ des Normalfrequenz-Generators zu erzeugen.A stable reference frequency 29, which can be formed in a suitable manner by a crystal-controlled oscillator, generates a fixed reference frequency which is compared in the phase detector 28 with the output frequency of the filter 27. If the normal frequency generator is phase-locked, the reference frequency /, is of course equal to the output frequency of the filter 27. It will be explained later that in the case of phase rigidity the output frequency / "of the normal frequency generator is equal to Nf ₁ . Since, in a practical frequency synthesis generator, it is generally desired that the output frequency channels follow closely, the reference frequency / i is chosen as a proper low frequency. As a result, the frequencies fed to the phase detector 28 are true low frequencies. A sawtooth pulse detector, as used as phase detector 21, can therefore also be used advantageously here. The DC voltage output of the phase detector 28 represents the previously mentioned error signal V ₁ , which is connected to the variable frequency oscillator 10 in order to tune it and thus to generate the output frequency / "of the normal frequency generator.

Es wurde auf diese Weise dargelegt, daß die digitalen Schaltungen dieses Normalfrequenzgenerator? für Frequenzsynthese im Rahmen der Betriebsweise digitaler Zähler arbeiten. Das bedeutet, daß die digitalen Zähler Periode um Periode innerhalb der 400-MHz-Grenze ihrer Möglichkeit gut zählen. Es verbleibt noch die Klarstellung der Beziehung zwischenIt was thus shown that the digital circuits of this frequency generator? for Frequency synthesis work in the context of the operation of digital counters. That means that the digital counters can count period by period well within the 400 MHz limit of their ability. It remains to clarify the relationship between

1) /0 = Jh 1) / 0 = century

/2/ 2

3) /, = /.- Kf_t,
kombiniert man die Ausdrücke (2) und (3) so erhält3) /, = /.- Kf _t ,
if you combine the expressions (2) and (3) this gives

man:man:

K(N-V)K (N-V)

und kombiniert man die Ausdrücke (1) und (4) und ordnet die Ausdrücke um, so ergibt sichand if you combine expressions (1) and (4) and rearrange the expressions, this results

5) /05) / 0

J-KJ-K

JNJN

_ r _ r

Wenn J = K ist, dann ergibt sich die einfache Beziehung zwischen f_x und /₀:If J = K then the simple relationship between f _x and / ₀ results:

6) /„ = Nf₁. 6) / "= Nf ₁ .

Solange J=K ist, sind die absoluten Werte hiervon unwesentlich.As long as J = K , the absolute values of this are immaterial.

Es muß nun gezeigt werden, daß J = K gemacht werden kann, und zwar durch richtige Bemessung des Filters 27. Das Spektrum, welches von den Vervielfachern 13 und 25 erzeugt wurde, besteht aus den Harmonischen der jeweiligen Frequenzen h und /_a, Im Ergebnis bestehen diese Spektren aus Frequenzen, die um einen Betrag, der gleich ier anregenden Generator-Frequenz ist, voneinander getrennt sind, In dem vorliegend beschriebenen Normalfrequenzgenerator liegen beide Frequenzen f_t ^und /₃ nahezi gleich bei 25 MHz, die Spektrumfrequenzen sind uir 25 MHz getrennt. Es sei nun wieder auf den Ausdruck (5) eingegangen:It must now be shown that J = K can be made by properly dimensioning the filter 27. The spectrum generated by the multipliers 13 and 25 consists of the harmonics of the respective frequencies h and / _a , as a result These spectra consist of frequencies that are separated from one another by an amount equal to the stimulating generator frequency.In the standard frequency generator described here, both frequencies f _t ^and d / _{3 are} almost equal to 25 MHz, the spectrum frequencies are around 25 MHz separated. Let us now go back to expression (5):

5) /05) / 0

J-KJ-K

JNJN

— Sx ·- Sx

Nimmt mar an, daß:Assume that:

7) J = K + 1,
setzt man (7) in (5) ein, so ergibt sich7) J = K + 1,
inserting (7) into (5) results in

8) /08) / 0

K+lK + l

(K+I)N(K + I) N

Nun überprüft man den Ausdruck (1)
D /0 = Jh- Now check the expression (1)
D / 0 = century

Es sei eine Normalfrequenz-Generator-Ausgangs frequenz von /₀ = 4000 MHz, J = K + 1 = 160 an genommen. Gefragt wird nach Δ J₁, der Frequenz differenz zwischen den Spektrumfrequenzen, die ar Eingang des Filtere 27 erscheinen. Für J=K un J=K+ 1 findet man durch Subtraktion von (i von (8) und nach Vereinfachung:Let a normal frequency generator output frequency of / ₀ = 4000 MHz, J = K + 1 = 160 be assumed. The question is asked about Δ J ₁ , the frequency difference between the spectrum frequencies that appear at the input of the filter 27. For J = K un J = K + 1 one finds by subtracting (i from (8) and after simplification:

^N.--*^K^}-\ =4000 MHz N(K+ 1) ^N .-- * ^K ^} - \ = 4000 MHz N (K + 1)

4000-3194000-319

4000(160)4000 (160)

= 23,0MHz.= 23.0MHz.

209 619/22209 619/22

Somit läßt sich erkennen, daß die Spektrumfrequenzen des Signals, welches in das Filter 27 gelangt, einen Abstand von 23 MHz aufweisen. Zusätzlich ergibt sich aus (1), (2) und (3)It can thus be seen that the spectrum frequencies of the signal which reaches the filter 27, one Have a distance of 23 MHz. In addition, from (1), (2) and (3)

9) J =
so daß9) J =
so that

/o/O

/./. N -N - hH 11 /·/ · NN ιι fxfx ff

in einem System, in dem f_y < /₀ ist, wirdin a system where f _y </ ₀ becomes

K NK N

setzt man wiederum die Werte in (3) ein, so ergibt sichif we again insert the values in (3) , the result is

/, = 4000 - 160 · 25/, = 4000-160 x 25

/3999M ₌
\4OOo)| ~ / 3999M ₌
\ 4OOo) | ~

IMHz.IMHz.

Bei Phasenstarrheit muß die Frequenz, die das Filter 27 passiert, gleich /, sein, und somit muß das Filter 27 ein Tiefpaß sein, der Frequenzen in der Nähe »5 von 1 MHz durchläßt. Da, wie gezeigt wurde, die nächst höhere Frequenz, die in das Filter 27 gelangt, nahezu 24 MHz ist, kann das Durchlaßband des Filters 27 ziemlich breit sein, ohne Gefahr zu laufen, unerwünschte Spektrumfrcquenzen passieren zu lassen. Eine genaue mathematische Untersuchung der Beziehung zwischen J und K zeigte, daß / nahezu gleich K war und der Unterschied ein Teil von den 4000 (s. Ausdruck 12) war. Natürlich können J und K nur ganze Zahlenwerte einnehmen, so daß der breite Durchlaßbereich des Filters 27 gestattet, daß K einen Wert genau gleich J zu allen Zeiten annimmt. Daher ist J-K, und die Beziehung zwischen einer Bezugsfrequenz und der Ausgangsfrequenz ist /₀ = Nf₁, wobei N die Zählerzahl eines digitalen Zählers ist, der in seinem möglichen Betriebsbereich arbeitet In the case of phase rigidity, the frequency which the filter 27 passes must be equal to /, and thus the filter 27 must be a low-pass filter which passes frequencies in the vicinity of ½ of 1 MHz. Since, as has been shown , the next higher frequency which gets into the filter 27 is nearly 24 MHz, the passband of the filter 27 can be quite wide without running the risk of letting unwanted spectrum frequencies pass. A close mathematical study of the relationship between J and K showed that / was almost equal to K and the difference was part of the 4000 (see Expression 12). Of course, J and K can only take integer values, so that the wide passband of filter 27 allows K to take on a value exactly equal to J at all times. Therefore, JK, and the relationship between a reference frequency and the output frequency is / ₀ = Nf ₁ , where N is the count number of a digital counter operating within its possible operating range

Claims

Patent claims:

1. Digitally tunable generator with frequency synthesis with a reference frequency source, a first frequency-variable oscillator that is responsive to a first error signal to generate a generator output frequency, with a second frequency-variable oscillator that is responsive to a second error signal to generate a second frequency , and a third variable frequency oscillator which responds to a third error signal for generating a third frequency, characterized in that the oscillator (12) for the second frequency (Z ₄ ) has a frequency divider (20) and the oscillator (18) for the third frequency (/ _a ) a further frequency divider (19) with a division ratio different from the first divider (20) are connected downstream, so that the outputs of the two frequency dividers are connected to a phase comparison stage (21) which sends an error signal (K ₃ ) to Adjustment of the oscillator (18) with the third frequency (/,) that generates the oscillator (12) for the second frequency (/ 0 besides the frequency divider (M) a spectrum generator (13) '»π» generating harmonics (//,) of the second frequency (/ ₂ ) is connected downstream, that a phase comparison stage (15) with nachg ^ chal'etem filter (16) for comparing the spectrum frequency (If ₂ ) with the output frequency (/ ") is present, the generated error signal (V ₂ ) for readjusting the second oscillator (12) with the second frequency (/" ₂ ) serves that the oscillator (18) for the third frequency (Z ₃ ) in addition to the frequency divider (19) also a spectrum generator (25) for generating harmonics (Kf ₃ ) of the third frequency (f _t ) is connected downstream that a Mixing stage (26) is present. which the harmonic spectrum [Kf ₃ ) of the third frequency (/,) on the one hand and the output frequency (/ ") on the other hand, the output frequency (F ₀ - Kf ₃ ) of the mixer (26) via a filter (27) of a further phase comparison stage (28) is supplied, in which an error signal (K ₁ ) for the readjustment of the first oscillator (10) for the output frequency (F ₀ ) is obtained by comparison with a constant reference frequency (F _1).

2. Generator according to claim 1, characterized in that the division ratios of the two frequency dividers (19, 20) have only a slight difference.

3. Generator according to claim 1, characterized in that the first and the second frequency divider (20, 19) are digital, that their division is variable and that they are coupled to one another in the sense of synchronism.

4. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des ersten Teilers (20) zur Teilung des zweiten Teilers (19) um einen Teilschritt unterschiedlich ist.4. Generator according to claim 3, characterized in that the division of the first divider (20) for dividing the second divider (19) is different by a partial step.

5. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste variable Frequenzoszillator (10) ein Rückwärtswellenoszillator ist und auf das erste Fehlersigmr' (K₁) anspricht.5. Generator according to claim 1, characterized in that the first variable frequency oscillator (10) is a backward wave oscillator and is responsive to the first Fehlerigmr '(K ₁ ).

6. Generator nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendetektor (28), dem die Ausgangsfrequenz (F₀ — KfJ der Mischstufe (26) zugeführt wird, ein Impuls- und Sägezahn-Phasendetektor ist und daß der Phasendetektor (15) zum Vergleichen der "pektrumfrequenz (/F_s) mit der Ausgangsfrequenz (/„) ein Ringdioden-Demodulator ist und daß der Phasendetektor (21), der das Fehlersignal (K₃) zum Nachregeln des Oszillators (18) mit der dritten Frequenz (/₃) erzeugt, ebenfalls ein Irnpuls- und Sägezahn-Phasendetektor ist.6. Generator according spoke 1, characterized in that the phase detector (28) to which the output frequency (F ₀ - KfJ of the mixer (26) is fed, is a pulse and sawtooth phase detector and that the phase detector (15) for comparison the "spectrum frequency (/ F _s ) with the output frequency (/") is a ring diode demodulator and that the phase detector (21), which sends the error signal (K ₃ ) to readjust the oscillator (18) with the third frequency (/ ₃ ) is also a pulse and sawtooth phase detector.

7. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Frequenz-Spektrumgenerator (13, 25) jeweils von einem Harmonischen-Generator mit einer Speicherschaltdiode gebildet ist.7. Generator according to claim 1, characterized in that the first and second frequency spectrum generator (13, 25) each from one Harmonic generator is formed with a memory switching diode.

8. Generator according to claim 1, characterized in that the filter (27) which connects the mixer (26) to the phase comparison stage (28) is a low-pass filter.

9. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste digitale Frequenzteiler (20) zur Teilung der zweiten Frequenz (/,) aus einer ersten variablen Kaskade von Binärstufen besteht und daß der zweite digitale Frequenzteiler (19) zu»· Teilung der dritten Fequenz (/_s) aus einer zweiten variablen Kaskade von Binärstufen besteht, die im Sinne eines Gleichlaufs mit dem ersten Frequenzteiler (20) gekoppelt sind.9. Generator according to claim 3, characterized in that the first digital frequency divider (20) for dividing the second frequency (/,) consists of a first variable cascade of binary stages and that the second digital frequency divider (19) for dividing the third Frequency (/ _s ) consists of a second variable cascade of binary stages, which are coupled to the first frequency divider (20) in the sense of synchronism.

Hierzu 1 Blatt Zeicnnungcn1 sheet of drawings