DE1811839A1 - Breitband-Frequenzsynthesator mit automatischer Steuerung - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DiPL.-ΙΝβ. GRALFS - ρ - ₁ ρ ο Q

DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DiPL.-CHEM. DR. DEUFEL ' ^ö ' | & V *

PATENTANWÄLTE

29. November 1968 il/Sv - C 986

C.I.T.-COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS 12, rue de la Baume, Paris 8, !Frankreich

Breitband-Frequenzsynthesator mit automatischer

Steuerung

In der Patentanmeldung C 44 363 wurde bereits ein automatischer Synthesator vorgeschlagen, der beispielsweise in einem Bereich von 2,5 MHz bis 80 MHz mit einem Quantisierungsschritt von 100 kHz arbeitet.

Der Grund für die Wahl eines derartigen Quantisierungsschrittes ist technologischer Art. Ein Synthesator mit einem viel kleineren Quantisierungsschritt, z.B. einem Quantisierungsschritt von 1 kHz, welcher den gleichen Bereich überdeckt, könnte unter Gewährleistung der Sicherheit keine so schnelle itequenzabtastgeschwindigkeit besitzen wie sie gefordert wird, d.h. eine Verzögerung von zwei bis drei Sekunden zwischen dem Ende der Einstellung der gewünschten Srequenz und dem Erscheinen der synchronisierten Jtequenz. Wenn der Synthesator mit der Auflösung von 1 kHz in dem gleichen Itequenzband arbeiten müßte, um die gleiche Zuverlässigkeit zu erzielen, müßten Einbußen hinsichtlich der Abtastgesohwindigkeit hingenommen werden, was zur Folge hätte, daß an dieser Einrichtung, von der

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. ausdrücklich eine so weif wie möglich verringerte Totzeit gefordert wird, weniger Interesse bestehen würde.

Es ist somit das Ziel der Erfindung, eine mit feinem bzw. kleinem Schritt (z.B. 1 kHz) synthetisierte Frequenz zu liefern, und zwar in einem weiten Bereich, der.wie in der erwähnten Patentschrift mehrere zehn Megahertz erreichen kann, und mit einer Gesamtdauer der Frequenzabtastung, die in der gleichen Größenordnung wie im Fall der Ermittlung einer synthetisierten Frequenz mit viel größerem Schritt, z.B. mit einem Schritt von 100 kHz wie in dem Synthesator nach der erwähnten Patentanmeldung, liegt.

Dieses Ziel wird mittels einer Anordnung erreicht, welche die Durchführung eines Dreifach-Frequenzabtast-SynchronisierungsVorgangs ermöglicht, nämlich:

1. Auf einer ersten Hochfrequenz, die wie in der erwähnten Patentschrift mit weitem Schritt (100 kHz) synthe^siert ist (nachfolgend Frequenz F^ genannt);

2. auf einer mit feinem Schritt synthetisierten relativ niedrigen Frequenz, z.B. von 250 bis 3^9 kHz, mit einem Quantisierungsschritt von 1 kHz (nachfolgend Frequenz F₉ genannt);

3· auf einer mit feinem Schritt synthetisierten Hochfrequenz ' die in einer Interpolationsschleife erhalten wird, welche

p die Frequenz-^?,, und Fp kombiniert.

?,, und Fp Dabei weist diese Anordnung folgende Elemente auf:

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ORIGINAL INSPECTED

1. Einen mit S_x. bezeichneten ersten Hochfrequenzsynthesator mit großem Schritt (100 kHz) gemäß der erwähnten Patentanmeldung, welcher beispielsweise einen Bereich von 2,5 bis 80 MHz überdeckt und durch die drei ersten Tasten eines Steuergeräts mit fünf Tasten gesteuert wird, welche die eine Frequenz F. liefernden Dezimalwerte von höchstem Gewicht besitzen;

2. einen mit Sp bezeichneten, automatisch arbeitenden Niederfrequenz- Synthe sat or einfacher Bauart, der beispielsweise einen Bereich von 250-34-9 kHz überdeckt, mit einem Quantisierungsschritt von 1 kHz arbeitet und durch an eine Frequenz Fp liefernden zwei letzten Tasten des Steuergerätes gesteuert wird, welche die Dezimalwerte von geringstem Gewicht besitzen;

3· einen mit S, bezeichneten zweiten Hochfrequenz-Synthesator, der eine Frequenz F liefert, und dem Modulations-, Filter-, Verstärkungs- und Synchronisierungsmittel in der Weite zugeordnet sind, daß die Frequenz F gleich F,. + F^ wird, d.h. die Summe von zwei quarzsynchronisierten Frequenzen, welche somit eine äquivalente Stabilität besitzt.

Die gewünschte Frequenz sei beispielsweise 28,34? MHz. Die Bedienungsperson stellt auf dem Steuergerät die Ziffern 2, 8, 3, 4, 7 ein.

Die drei ersten Si-ffern wirken auf denSynthesator S^ ein, der (in erster Näherung) F' ■ 283 Frequenzeinheiten liefert, d.h. 28,300. MHz. Der Niederfrequenz-Synthesator liefert + 47 « 297 kHz.

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Die Interpolationssclileife, die mittels des Synthesators S, arbeitet, liefert in erster Näherung die Frequenz F' , wel-

ehe einem Modulator zugeführt wird, der an einer anderen Klemme die Frequenz F¹. erhält. Die vom Modulator abgenommene Frequenz F' - F¹,, wird einem Phasendiskriminator zugeführt, der an einem anderen Eingang F₂ = 297 kHz, nämlich die vom Synthesatör Sp kommende stabile Frequenz erhält. Die Frequenz F'_s ist somit eine stabilisierte Frequenz vom Wert 28,300 + 297 = 28,597 kHz.

Es ist zu erkennen, daß sich die Frequenz F' von der gewünschten Frequenz um 250 kHz unterscheidet. Durch einen in der erwähnten Patentanmeldung erläuterten Kunstgriff wird mittels einer sehr einfach verdrahteten Logik der Differenz in den Vorgängen zum Zählen von Harmonischen, welche zum Aufbau der synthesierten Frequenzen dienen, Rechnung getragen, d.h. daß für eine Einstellung von 28,347 MHz der Synthesatör S. eine Frequenz F^ = 28,050 MHz liefern wird, was zur Folge hat, daß der Synthesatör S-, eine Frequenz F = 28,050 + 297 = 28,347 MHz liefern wird.

Der Synthesatör S, ist einem Frequenzabtastvorgang von gleicher Amplitude wie S. unterworfen. Im vorliegenden Fall wird die Abtastung nicht durch ein Verfahren zum Zählen harmonischer Linien wie in der erwähnten Patentanmeldung, sondern durch das Auftreten einer einzigen Schwebung angehalten,

Q. "Hl

nämlich der, die -äee* Resultat der Bedingung

F_ - F₀ (vorbestimmt) = F„ (vorbestimmt) (1) nämlich F₅ = F. + F₂ genügt.

Tatsächlich werden bei der Abtastung eines Oszillators wie B¹ (identisch zum Oszillator B der erwähnten Patentanmeldung) zwei Schwebungen entstehen. Der Oszillator B¹ über-

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deckt wie der Oszillator B der erwähnten Patentanmeldung den Bereich 50 bis 60 MHz. Die Teilung durch 2 (Operator II, identisch zum Operator II der erwähnten Anmeldung) ergibt einen Unterbereich von 25 bis 30 MHz. Wird eine Abtastung ausgehend von 25 MHz durchgeführt, so durchläuft die von der Kombination (B¹ II) gelieferte Frequenz eine Frequenz f (Bildfrequenz), was zu einer ersten Schwebung vom Wert F₂ führt, und aar entsprechend der Beziehung

f_β + F₂ - F₁ (2)

s * 1 ~ 2

•s * *2 d.h. f

Es würde somit hier eine Synchronisation auf einer Bildfrequenz f_s - 27,753 MHz mit 27,753 - 28,050 - 0,297 vorliegen. Zur Vermeidung dieses Fehlers bewirkt eine erste Anordnung, daß die Synchronisation gemäß Gleichung (1) nicht möglich wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine automatisch arbeitende Breitband-Frequenzsynthesator-Vorrichtung mit feinem Quantisierungsschritt, welche gebildet wird von einer oberen Schleife mit hoher Frequenz, einem großen Quantisierungsschritt und einem breiten Band, das von einer Anordnung von mehreren Teilbandoszillatoren, der vorzugsweise mehrere Binärteiler zugeordnet sind, überdeckt wird, | sowie einer unteren Schleife, welche eine dem großen Schritt gleiche Bandbreite überdeckt und einen feinen Quantisierungsschritt besitzt, wobei die Summierung der Ausgangsfrequenzen der zwei Schleifen in einer summenbildenden Unteranordnung erfolgt, die selbst einen Synthesatoraufbau mit Phasendiskriminator besitzt, und diese Breitband-Frequenzsynthesator-Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß Einrichtern-

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. gen vorgesehen sind, um die fehlerhafte Synchronisierung der Unter anordnung auf «ßte- Bildfrequenz zu verhindern.

Eine andere zu überwindende Schwierigkeit besteht in der FrequenzVerschiedenheit zwischen dem durch das Zählen von Harmonischen in dem Synthesator S^ ausgewählten Oszillator und dem Oszillator des Synthesators S,. Dieser letztere ist von gleicher Ordnung wie der erste. Wenn beispielsweise durch den Zählvongang der Oszillator B, der in S^, den Bereich von 50 bis 60 MHz überdeckt, ausgewählt wurde, wird der den gleichen Bereich überdeckende Oszillator B¹ durch den gleichen Vorgang in S, ausgewählt werden. Es

m kann jedoch sein, daß er eine wesentlich höhere Frequenz liefern muß. Venn die Ausgangsfrequenz in der Nähe der unteren Grenze des Bandes liegt, beispielsweise etwa bei 2,5 MHz, kann der Maximalabstand zwischen S^ und S, in Höhe der Ausgangsfrequenz 349 kHz erreichen, aber 16 mal mehr in Höhe der von dem Oszillator gelieferten Frequenz, nämlich 5,584 MHz. Die Oszillatoren A¹, B¹, C¹, welche jeweils die Bereiche 40 bis 50 MHz, 50 bis 60 MHz, 60 bis ?0 MHz sowie ihre Homologen A, B, C von S_-1 können jedoch eine derartige Bandausweitung nicht zulassen, die mehr als 11 % der Maximalfrequenz (50 MHz) für den Oszillator A¹, mehr als 9 % der Maximalfrequenz für den Oszillator B¹ (60 MHz), mehr als 8 % der Maximalfrequenz für den Oszillator C (70 MHz)

P darstellt. (Diese Banderweiterung ist jedoch erreichbar ! bei dem Oszillator D¹, für den sie nur eine Erweiterung von 7 % darstellt).

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auch noch eine zweite Anordnung vorgesehen, welche jeweils die Substitution des Oszillators A¹, B¹, C durch den Oszillator B¹, C, D¹ für den Fall gewährleistet, daß eine an einem

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dieser Oszillatoren A¹, B', C durchgeführte Stequenzabtastung nicht zur gewünschten Frequenz führt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt eine Summierungs-Unteranordnung, die mit Teilbandoszxllatoren ausgestattet ist, die identisch zu denen der oberen Schleife sind, eine Einrichtung, welche es gestattet, im Verlauf aufeinanderfolgender Frequenzabtastungen zwischen einem Oszillator und einem Oszillator unmittelbar benachbarter Ordnung hin und her zu pendeln.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im

folgenden anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt: ä

Figur 1 eine Dbersichtsdarstellung eines automatisch arbeitenden Breitband-Frequenzsynthesators von der in der erwähnten Patentschrift vorgeschlagenen Art, welcher durch eine Verringerung des Quantisierungsschrittes, beispielsweise auf 1 kHz, ergänzt ist, und

Figur 2 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Wirkung dieser ersten Anordnung.

Λ - In Figur 1 ist der vorstehend mit S_x, bezeichnete erste Breitband-Synthesator mit großem Schritt (100 kHz) mit dem Bezugszeichen 400 versehen.

Ein vorstehend mit- Sp bezeichneter vereinfachter Niederfrequenz-Synthesator, der mit einer Schrittweite von 1 kHz den Bereich zwischen 250 und 3^9 MHz überdeckt, ist mit dem Bezugszeichen 500 versehen.

Ein Steuergerät mit fünf Dezimalstellungen trägt das Bezugs zeichen 600.

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Ein vorstehend mit S, bezeichneter zweiter Hochfrequenz-Synthesator, der zur Interpolation der Frequenzen mit feinem Schritt dient, trägt das Bezugszeichen 700.

Der Synthesator 400 mit großem Schritt ist in allen Einzelheiten in der erwähnten Patentanmeldung beschrieben und in der Figur daher nur durch sein logisches Eingangsorgan, einem Zähler 404- mit drei Dekaden und seinem Ausgangsorgan dargestellt, das von einer Oszillatorgruppe 4-01 mit den Oszillatoren A, B, C, D gebildet wird, welche in Verbindung mit den Operatoren 4-02,die über einen Umschalter 403 angeschlossen sind, die Ausgangsfrequenz F. liefert, und zwar in Übereinstimmung mit einem numerischen Wert mit drei Dezimalziffern, die auf dem Steuergerät eingestellt, bzw. angezeigt werden, z.B. 28,050 MHz Oszillator A, Operator II für einen angezeigten Wert 283

Der Synthesator 400 erhält von einem Generator H zur Erzeugung von Harmonischen, der von einem Quarzoszillator Q gespeist ist, ein Spektrum von Harmonischen und zusätzlich eine diskrete Frequenz, z.B. 2 MHz.

An dem Steuergerät 600 mit fünf Dezimalstellungen sind die drei Stellungen von höchstem Gewicht mit dem Zähler 404 des Synthesators 400 mit. großer Schrittweite verbunden.

Der Niederfrequenz-Synthesator 500 weist einen variablen Oszillator 501 auf, der vorzugsweise den Bereich 50-70 MHz überdeckt (eine Steuerung der Frequenzänderung mittels einer Diode mit variabler Kapazität ist aufgrund der Verringerung der sich im Spiel befindenden Reaktanzen besser für einen höheren Frequenzbereich geeignet). Dem Oszillator 501 sind in Heihe nachgeschaltet ein Modulator 502, ein Schmalbandfilter 503> dessen Mitte bei 2 MHz liegt,

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sowie ein Phasendiskriminator 504. Unter der Wirkung einer Sägezahnspannung, die von einem Sägezahnspannungsgenerator 505 geliefert wird, kann der Oszillator 501 einer Frequenzabtastung unterworfen werden.

Eine zweite Kette, die an den Ausgang des Oszillators 501 angeschlossen ist, umfaßt einen Modulator 506, ein Schmalbandfilter 507, dessen Mitte bei 25 kHz liegt, einen Teiler 5O8, der eine Teilung durch 2 bewirkt, sowie einen Zähler 509 mit zwei Dekaden. Eine Diode 510, die einerseits mit einem Punkt 511, der dem Ausgang des Phasendiskriminators 504 und dem Eingang des Sägezalmspannungsgenerators gemeinsam ist und andererseits mit dem Ausgang des Zählers g 509 verbunden ist, gewährleistet die Verriegelung-Entriegelung des Phasendiskriminators 504.

Ein Frequenzteiler 512 mit dem Verhältnis 1/200 gewährleistet die Teilung der Frequenz des Oszillators 501 in dem gewünschten Bereich 250 bis J49 kHz.

Der Synthesator 500 wird gleichermaßen mit dem Spektrum H von Harmonischen und mit der !frequenz 2 MHz gespeist.

Der Niederfrequenz-Synthesator 500 arbeitet folgendermaßen:

Der mit den zwei unteren Dekaden des Steuergeräts 600 ver- | bundene Zähler 509 zeigt in Kilohertz die Einer- und Zehnereinheiten der gewünschten Frequenz an.

Bei Beginn einer Abtastung bewirkt die Diode 510, daß der Punkt 511 an Masse gelangt. Die Folge davon ist, daß der Ausgang des Phasendiskriminators 504 verriegelt ist und der Generator 505 sich im Betriebszustand befindet.

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Im Verlauf der Abtastung treten bei jeder Koinzidenz der Oszillatorfrequenz 501 mit den aufeinanderfolgenden Harmoni-•schen von 100 kHz zwei Schwebungsprodukte auf und folglich kommen vom Filter 507 zwei Impulse, wobei ein einziger von dem Zähler 509 empfangen wird. Bei dem Impuls, der in dem Zähler den eingestellten Wert auf den zwei letzten Dekaden des Steuergeräts 600 markiert (vorletzte Schwebung, da der Zähler von 1 und nicht von Null wie in der erwähnten Patentanmeldung gestartet ist), legt-der Zähler eine Spannung von beispielsweiße + 15 V an die Kathode der Diode 510, die auf diese Weise gesperrt wird. Die Folge davon ist, daß der Phasendiskriminator 504 entriegelt wird. Wenn die folgende Schwebung ankommt, erfolgt die Synchronisierung (auf 2 MHz wie in der erwähnten Patentanmeldung) auf der gewünschten Linie des Bandes. Der Synthesator 500 liefert die Frequenz Fo (z.B. 297 kHz), wenn das Steuergerät die Einstellung 28,34-7 besitzt. Das Auftreten der Synchroni si erungs-Gleichspannung hat zur Folge, daß die Auslösung eines neuen Sägezahns verhindert wird.

Der Synthesator TDO umfaßt eine Batterie 701 von Oszillatoren A¹, B¹, C, D¹, die identisch zu den Oszillatoren A, B, C , D sind, sowie eine Batterie 702 von Operatoren, die identisch mit den Operatoren 402 sind. Der Doppelumschalter 703 dient zur Auswahl einesOszillators und eines Operators und wird durch den Zähler 404 in gleicher Weise wie der Umschalter 403 des Synthesators 400 eingestellt.

Die Frequenzabtastung wird durch einen Sägezahnspannungsgenerator 705 gewährleistet. Die Ausgangsfrequenz des Synthesators 700 wird einem Eingang eines Modulators 709 zugeführt, auf den ein Bandpassverstärker 710, der das Band 250 bis 349 kHz durchläßt, folgt, welcher eine Eingangsklemme eines Phasendiskriminators 711 ansteuert. An

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einer anderen Eingangsklemme erhält der Phasendiskriminator 711 die Ausgangsfrequenz ^₂ ^des Niederfrequenzsyntliesators 500. Vom Ausgang des Phasendiskriminators 711 gelangt eine Synchronisierungsspannung zu einem der Oszillatoren A¹, B¹, C¹, D¹. Die Ausgangsfrequenz F^ des Synthesators 400 wird einem zweiten Eingang des Modulators 709 zugeführt.

Mit dem Bezugszeichen 707 ist eine binäre Kippstufe bezeichnet , welche dazu dient, über ein Organ 704 den Arm 703a des Umschalters 703 zu schwenken, und zwar bei Bedingungen, die im einzelnen noch angegeben werden. Mit 713 ist eine drei

en
Eingänge a, b, c und ein/Ausgang d aufweisende Kippstufe mit Voreinstellung bezeichnet'. Ein Ab le it netzwerk trägt

das Bezugszeichen 706. - . ™

Im Verlauf einer Frequenzabtastung des von dem Organ 404 · ausgewählten Oszillators erfolgt ein erstes Durchlaufen von Frequenzen kleiner als F., die sich in dem Durchlaßband des Verstärkers 710, nämlich zwischen 250 und 349 kHz befinden. Unter-diesen Frequenzen befindet sich die Frequenz f_, die einer unrichtigen Abstimmung entspricht.

Die J)iode 708, welche mit dem Punkt 712, der 711 und 705 gemeinsam ist, verbunden ist, bringt diesen Punkt bei Beginn einer Abtastung auf Null, so daß der Phasendiskriminator 711 verriegelt ist. g

Um zu verhiirfern, daß die Frequenz f eine unerwünschte Synchronisation bewirkt, greift die Kippstufe 713 in der folgenden Weise ein:

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Zunächst erzeugt die Auslösung des von dem Generator 705 gelieferten Sägezahns über den Differentiationskreis 706 einen an die Klemme 713c angelegten Impuls zur Nullrückstellung. Die Kippstufe 713 ist gesperrt. Der Durchgang der Frequenzen kleiner als F_x. erzeugt am Ausgang des Bandpassverstärkers 710 ein Rechteck, dessen Anstiegsflanke positiv und dessen Abfallflanke negativ ist. Der positive Anstieg wirkt sich auf die Kippstufe 713 in keiner Weise aus. Die der Klemme b zugeführte negative Planke hat eine Konditionierung bzw» Vorbereitung der Kippstufe zur Öffnung zur Folge. Die Frequenz f , die vor der Ankunft der negativen Flanke durchläuft, ist somit ohne Wirkung.

Die Ankunft der Vorderflanke der zweiten Rechteckspannung, die von 710 für ein Vorbeilaufen von Frequenzen größer als F_x. abgegeben wird, welche bei a angelegt wird, bringt die Kippstufe 713in Arbeitszustand, wobei an ihrer Ausgangsklemme d eine positive Spannung von beispielsweise + 15 V erscheint, welche die Diode 708 blockiert. Der Phasendiskriminator 711 ist somit entriegelt. Wenn die Frequenz F_ ankommt, welche durch Modulation mit F_x, ein Modulatinsprodukt gleich F~ erzeugt, erfolgt durch das Spiel des Phasendiskriminators das Auftreten einer negativen Spannung am Punkt 712, was einerseits die Durchführung der Synchronisation auf F₈ = F^ + Fp, aber auch die Blockierung der Auslösung eines neuen Sägezahns bewirkt.

Diese Arbeitsweise wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figur 2 näher erläuterte

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FIGUE 2 - Figur 2, die im Zusammenhang mit Figur 1 betrachtet werden muß, zeigt einen ersten Frequenzmaßstab f (1), der etwas unterhalb von 27,7 MHz beginnt und etwas oberhalb von 28,4 MHz endet, was der vorhergehenden Annahme entspricht, daß die Frequenz F^ gleich 28,050 MHz ist.

Die Kurve (2) zeigt die Form der an einen der variablen Oszillatoren 701 angelegten Sägezahnspannung.

Die Kurve (3) stellt einen Zeitmaßstab dar, in dem sechs Zeiten von t. bis t_g angegeben sind.

Die Darstellung (4)beinhaltet Angaben bezüglich der Ar- ^ beitsweise der bistabilen Kippstufe 713·

Die mit (5) bezeichnete Darstellung zeigt den Ausgangspegel des Bandpassfilters 710.

bei

Zu Beginn einer Abtastung/t^ legt die negative Anfangsflanke der Sägezahnspannung hinter dem Ableitnetzwerk bei c einen Impuls zur Nullrückstellung der bistabilen Kippstufe 713 an. Diese Kippstufe ist im Ruhezustand, und die Ausgangsspannung bei d = O Volt. Außeidsm ist ihr Eingang a geschlossen (COND. 0).

Für f zwischen 27,701 und 27,800 MHz wird von 710 eine |

Rechteckspanming abgegeben, die bei tg eine positive Vorder flanke und bei ΐ_Ζμ eine negative Rückflanke blitzt.

Konsbruktionsbedingt hat die an die bistabile Kippstufe 713 bei b angelegte positive Flanke keinerlei Wirkung.

Der Eingang a ist stets geschlossen, und die Kippstufe bleibt im Ruhezustand.

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Bei t, zwischen to und t/ läuft die Frequenz f über f ,

d.h. über die Bildfrequenz:
• ·

28,050 - 0,297 = 27,753 MHz * f.

Da der Eingang a stets gesperrt ist, bleibt die Bildfrequenz f_s = 27,753 MHz somit ohne Wirkung.

Bei t^ öffnet die bei b zugeführte Rückflanke des Rechtecks den Eingang a. Die Kippstufe bleibt jedoch im Ruhezustand, aber sie wird für die öffnung vorbereitet (COND.1). d ist immer gleich 0 Volt, die Diode ist immer in Durchlaß- ^ richtung vorgespannt, der Punkt 712 schließt stets den Ausgang des Phasendiskriminators 711 kurz, und die Sägezahnspannung setzt ihren Aufbau fort.

Bei te geht die Frequenz f durch den Wert 28,050 + 0,250 a 28,300 MHz. Es erscheint eine neue positive Flanke, welche den Beginn einer zweiten Rechteck~Ausgangsspannung des Bandpassfilters 710 darstellt. Da der Eingang a der Kippstufe 713 jetzt seit t^ offen ist, wird die bistabile Kippstufe 713 durch das Anlegen dieser positiven Flanke an die Klemme a in den Arbeitszustand gebracht. Die Spannung bei d geht auf +15 V und die Diode 708 wird in Speri?- richtung vorgespannt.

Bei tg erscheint die Regelfrequens5 F_Q » 28,050 + 0,297 = 28,347 MHz.

Der freigegebene Phasendiskriminator 71I gibt eine Synchronisations -Gleichspannung ab, welche die Synchronisation gewährleistet, wenn sie bei e an den Oszillator 701 angelegt wird.

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Der Synchronisationsvorgang wird somit bei der korrekten Frequenz durchgeführt, da die Gefahr einer falschen Regelung auf der Bildfrequenz durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Vorrichtung beseitigt ist.

Wenn aus irgendeinem Grunde gewollt oder ungewollt die Synchronisation verloren geht, verschwindet die negative Spannung am Punkt 712 und der Generator 705 sendet einen neuen Sägezahn aus. Dieser Sägezahn beginnt mit einer steilen negativen Flanke, die - abgeleitet durch den Differenzierkreis 706 - an die Klemme c der Kippstufe 715 einen Impuls zur Nullrückstellung anlegt.

Wenn aus dem vorstehend erläuterten Grund die Prequenzabtastung durch den ausgewählten Oszillator (B¹ in dem als Beispiel gewählten Fall) nicht die gewünschte Fre- ■ quenz F_ liefert, wird bei Fehlen der Synchronisation von dem Generator 705 von neuem ein Sägezahn ausgesandt. Dieser Sägezahn bewirkt in der bereits erläuterten Weise die Auslösung eines Impulses hinter dem Kreis 706. Dieser Impuls wird von einer binären Kippstufe 707 empfangen, die dadurch den Ausgangszustand ändert. Diese Zustandsänderung bewirkt mittels eines Steuerkreises 704 ein Fortschreiten des Läufers 703a um einen Schritt von B' auf C. Wenn diese erneute Abtastung am benachbarten Oszillator C auch das gewünschte Ergebnis nicht er- |

bringt, kehrt die Kippstufe 707 ifr ihren Ausgangszustand zurück, wobei auoh der Läufer 703a auf B¹ zurückkehrt. Es erfolgt somit bis zum Erreichen einer Synchronisierung ein Hin- und Herpendeln.

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Dieser Pendelvorgang beeinflußt aus dem bereits erläuterten Grunde den Läufer 703a nicht, wenn er sich bei D' befindet.

Bei normalen Arbeitsbedingungen wird in wenigstens zwei Sekunden die eingestellte Frequenz erhalten, nämlich in dem gewählten Beispiel die Frequenz 28,34-7 MHz oder im allgemeinen jede Frequenz zwischen 2,5.und 80 MHz mit der Genauigkeit von einem Kilohertz. .

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von genauen numerischen Werten beschrieben, um das Verständnis zu erleichtern, aber es eie ist offensichtlich,, daß die Erfindung allgemein verwendbar und nicht auf die beschriebenen Fälle beschränkt ist.

Insbesondere kann der Vorgang zur Interpolation von innerhalb eines breiten QuantisierungsSchrittes nahe beieinanderliegenden Frequenzlinien wiederholt werden, in^dem mehrere Inter- · polationsschleifen der beschriebenen Art zusammengefaßt werden. So könnte beispielsweise eine Genauigkeit der Frequenz auf sechs Dezimalziffern mittels dreier Synthesatoren erreicht werden, nämlich einemSynthesator mit breitem Band und zwei Synthesatoren mit schmalem Band, welche für zwei Interpolationsgrade dienen, wobei jeder durch zwei Tasten eines Steuergeräts mit sechs Tasten gesteuert wird.

- Patentansprüche -

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   Λ. Automatisch arbeitende Breitband-Frequenzsynthesator-Vorrichtung mit feinem Quantisierungsschritt, welche eine Oberschleife mit hoher Frequenz, weitem Quantisierungsschritt und breitem, von einer Anordnung mehrerer Teilbandoszillatoren, denen vorzugsweise mehrere Binärteiler zugeordnet sind, überdecktem Band, sowie einer dieser Oberschleife zugeordneten Unterschleife, die eine Bandbreite gleich der großen Schrittweite mit feinem Quantisierungsschritt überdeckt, wobei die Summierung der Ausgangsfrequenzen dieser zwei Schleifen mittels einer Summierung-Unteranordnung erfolgt, ™ die selbst einen Synthesatoraufbau mit Phasendiskriminator besitzt, dadurch gekennz eichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die fehlerhafbe Synchronisierung dieser Unteranordnung auf der Bildfrequenz zu verhindern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -* ζ e lehnet, daß diese Einrichtungen aus einem Bandpassfilter, dessen ungefähre Bandbreite etwa gleLch dem weiten Quantisierungsschritt ist, sowie aus logischen Mitteln bestehen, dLe zu Beginn einer Spannungsabtastung sowie zum Beginn und am Ende des Durchlaß- ä bandes dieses Bandfilters ansprechen und auf eine Verriegelungseinrichtung am Ausgang des Phasendiskriminators einwirken können.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Mittel eine "bistabile Kippstufe aufweisen, welche wenigstens einen Signaleingang, wenigstens einen Einste11eingang, wenigstens einen Vorbereitungseingang und einen Ausgang aufweist, wobei einem Einstelleingang ein Anfangssignal der Spannungsabtastung, einem Vorbereitungseingang ein Durchlaßband-Endesignal des Bandpassfilters zugeführt wird und ein Signaleingang ein Signal empfangen kann, das in dem Durchlaßband enthalten ist, und daß der Ausgang mit der Verriegelungseinrichtung verbunden ist.
4. ^LV. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Summierungs-Unteranordnung mit Teilbandoszillatoren ausgestattet ist, die identisch zu denen der Oberschleife sind, dadurch gekennz eichnet, daß Mibtel vorgesehen sind, welche es ermöglichen, zwischen einem Oszillator und einem Oszillator von unmittelbar benachbarter Ordnung im Verlauf aufeinanderfolgender Frequenzabtastungen hin- und herzupendeln.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Mibtel eine bistabile Kippsbufe, die jeweils bei Empfang eines Anfangs-Spannungssignals der Frequenzabtastung ihren Zustand ändert, in Kombination mit einem Teilbandoszillator-Unischalter aufweisen.

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