DE2047328C - Synchronisationsschaltung - Google Patents

Description

Bei der Trägerversorgung für TF-Systeme werden häufig frei schwingende Quarzoszillatoren verwendet, die mittels der Steuerfrequenz 440 kHz in ihrer Phase geregelt werden. Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Phasenregelschleife. Sie findet Verwendung für Träger von z.B. 12,704MHz und Pilote von z.B. 11,096 MHz sowie 8,248 MHz.

Die Phasenregelschleife besteht aus einem Quarzoszillator O, der mittels einer Varaktordiode nachgestimmt werden kann, einem Teiler T, der die Oszillatorfrequenz auf 8 kHz herunterteilt, diesem nachgeschaltet ist der Phasendiskriminator, dem auch noch die Steuerfrequenz 440 kHz zugeführt wird. Der Phasendiskriminator besteht aus dem eigentlichen Diskriminator K und einem Verstärker V, der für eine hohe Diskriminatorausgangsspännung sorgt. Diese wird über einen Tiefpaß TP, zwecks Nebenwellensiebung, der Varaktordiode im Oszillator O zugeführt.

Da die Steilheit der Varaktordiode eine nicht- ao lineare Funktion der Sperrspannung ist, ergeben sich verschiedene Regelsteilheiten, die beim Anschalten der Steuerfrequenz verschieden große Einschwingzeiten der Phasenregelschleife, bei Ablage der Oszillatorfrequenz, zur Folge haben. as

Die Ausgangskennlinie des Phasendiskriminators wurde nun so ausgerichtet, daß diese die Kennlinie der Varaktordiode linearisiert und man somit konstante Regelsteilheit erzielt.

Der Phasendiskriminator wird an Hand der F i g. 2 näher beschrieben:

Der dem Verstärker vorgeschaltete Diskriminator besteht aus zwei Nand-Gattern, die zu einer bistabilen Kippschaltung mit zwei Eingängen zusammengeschaltet sind. Der 8-kHz-Impuls, dessen Breite ungefähr der Periodendauer von 440 kHz entspricht, wird galvanisch eingegeben, der 440-kHz-Impuls über ein Differenzierglied. Die Phase wird somit über 360°, bezogen auf 44OkHz, verglichen.

Der Verstärker besteht aus den Transistoren Γ1, 4<» Tl, Γ 3 und Γ 4. Der Transistor Tl dient als Schalter, der Transistor T 2 als Konstantstro.tiquelle, der Transistor Γ3 erstens als Impedanzwandler sowie zweitens zur speziellen Ausgangskennlinienerzeugung und der Transistor T 4 als Spannungsverstärker. Im Ruhezustand — es findet kein Phasenvergleich statt — ist der Transistor Tl über den Widerstand Rl durchgesteuert, dadurch ist der Transistor Tl gesperrt. Der Arbeitspunkt der Transitoren T 3 und TA richtet sich nach dem Ladezustand des Integrier

Diskriminatorausgang ein

bestimmt. Die linear ansteigende Spannung

«Dioden

^kompensiert die Basis-Emitter-Spannung des ^S der Widerstände kann, wie in den

StÄS ld«»

Saunen Danach wird der Arbeitsbereich A der VarSrdiode festgelegt. Unter Berücksichtigung, daß die Kapazität umgekehrt proportional der Phasendifferenz A φ, also der Zeit / ist, wird das neue Koordinatensystem eingetragen.

In FiE 4 ist die Kennlinie mit dem neuen Koordinatensystem noch einmal gezeichnet. Es werden nun Geradenstücke eingezeichnet, die eine gute Annäherung ermöglichen. Die am Kollektorwiderstand K8 des Transistors Γ3 entstehende Spannung ist proportional dem Emitterstrom und wird dem Transistor TA zur nochmaligen Verstärkung zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Die Erfindung betrifft eine Synchronisationsschal- ... tung, der eingangsseitig die zu synchronisierende Patentansprüche: Spannung und die Steuerspannung zugeführt sind und die ausgangsseitig eine vom Phasenunterschied

1. Synchronisationsschaltung, der eingangs- 5 beider Spannungen abhängige Ausgangsgleichspanseitig die zu synchronisierende Spannung und die nung zur Phasennachstellung liefert. Steuerspannung zugeführt sind und die ausgangs- In Phasenregelschleifen zur Frequenzsyncnroniseitig eine vom Phasenunterschied beider Span- sierung werden zur Nachstimmung von Oszillatoren, nungen abhängige Ausgangsgleichspannung zur insbesondere von Quarzoszillatoren, spannungs-Phasennachstellungliefert, dadurch gekenn- io abhängige Bauelemente bzw. Kapazitatsdioden verzeichne t, daß ein in einer Vergleichsschaltung wendet. Diese Bauelemente weisen meist bezüglich (V) gewonnener, in seiner Breite von der Phasen- ihrer Kennlinie einen nichtlinearen Verlauf auf. Demverschiebung der beiden Spannungen abhängiger zufolge ist auch die Regelsteilheit der Phasenregel-Impuls einen Kondensator (C) entlädt, der im schleife nicht konstant. Dies fuhrt zu verschieden Emitter-Basis-Kreis des ersten Transistors (73) 15 langen Einschwingzeiten bei Anschalten der Steuerliegt, daß in der Emitterzuleitung dieses Tran- frequenz.

sistors eine Reihenschaltung von ohmschen Wi- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

derständen (R 5, R 6, Rl) angeordnet ist, von Synchronisationsschaltung zu schaffen, die eine denen mindestens einer durch mindestens eine Linearisierung der Regelkennlinien von Bauteilen Diode (D 3, D 4) überbrückt ist, die bei Erreichen ao mit nichtlinearem Verhalten gestattet, eines vorgegebenen Schwellwertes am zugehöri- Die Synchronisationsschaltung wird gemäß der

gen ohmschen Widerstand (RS, R6) durch- Erfindung derart ausgebildet, daß ein in einer Vergeschaltet ist, daß die ohmschen Widerstände so gleichsschalturig gewonnener, in seiner Breite von dimensioniert sind, daß sich ihre Stromspan- der Phasenverschiebung der beiden Spannungen abnungskennlinie mit einer vorgegebenen Strom- as hängiger Impuls einen Kondensator entlädt, der im Spannungskennlinie so gut wie möglich deckt und Emitter-Basis-Kreis des ersten Transistors liegt, daß daß die Ausgangsgleichspannung an einem Wider- in der Emitterzuleitung dieses Transistors eine stand in der Kollektorzuleitung dieses Transistors Reihenschaltung von ohmschen Widerständen ange-(73) abgreifbar ist. ordnet ist, von denen mindestens einer durch min-

2. Synchronisationsschaltung nach Anspruch 1, 30 destens eine Diode überbrückt ist, die bei Erreichen dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs- eines vorgegebenen Schwellwertes am zugehörigen schaltung (K) aus zwei UND-Gattern (G) mit ohmschen Widerstand durchgeschaltet ist, daß die Umkehrstufe besteht, deren Ausgänge jeweils mit ohmschen Widerstände so dimensioniert sind, daß dem einen Eingang des anderen UND-Gatters sich ihre Stromspannungskennlinie so gut wie möglich verbunden sind und daß an den anderen beiden 35 deckt und daß die Ausgangsgleichspannung an einem Eingängen der UND-Gatter jeweils die zu syn- Widerstand in der Kollektorzuleitung dieses Tranchronisierende Spannung und die Steuerspannung sistors abgreifbar ist.

angelegt sind. Vorteilhaft kann dabei die Vergleichsschaltung

3. Synchronisationsschaltung nach einem der aus zwei UND-Gattern mit Umkehrstufe bestehen, vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 40 deren Ausgänge jeweils mit dem einen Eingang des zeichnet, daß der in der Vergleichsschaltung (V) anderen UND-Gatters verbunden sind und wobei an gewonnene Impuls einem als elektronischen den anderen beiden Eingängen der UND-Gatter Schalter arbeitenden zweiten Transistor (71) zu- jeweils die zu synchronisierende Spannung und die geführt ist, an dessen Kollektor die Basis eines Steuerspannung angelegt sind.

dritten Transistors (72) liegt und in dessen 45 Weiterhin kann der in der Vergleichsschaltung Emitter- und Kollektorzuleitung je ein ohmscher gewonnene Impuls einem als elektronischen Schalter Widerstand (A3, A4) angeordnet ist, daß der arbeitenden zweiten Transistor zugeführt sein, an ohmsche Widerstand (R 3) in der Emitterzuleitung dessen Kollektor die Basis eines dritten Transistors so bemessen ist, daß der dritte Transistor (T 2) liegt und in dessen Emitter- und Kollektorzuleitung als Konstantstromquelle arbeitet und daß die 50 je ein ohmscher Widerstand angeordnet ist, wobei Ladespannung für den Kondensator (C) am KoI- der ohmsche Widerstand in der Emitterzuleitung so lektorwiderstand (R 4) des dritten Transistors bemessen ist, daß der dritte Transistor ak Konstant-(72) abgreifbar ist. Stromquelle arbeitet und die Ladespannung für den

4. Synchronisationsschaltung nach einem der Kondensator am Kollektorwiderstand des dritten vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 55 Transistors abgreifbar ist.

zeichnet, daß die Ausgangsspannung einem vier- Durch diese Maßnahmen erhält man beim Syn-

ten Transistor (74), der als Verstärker arbeitet, chronisiervorgang konstante Einschwingzeiten, unzugeführt ist. abhängig von der Amplitude der Regelspannung.

5. Synchronisationsschaltung nach einem der Zur Erhöhung der Regelspannung kann die Ausvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 60 gangsspannung einem vierten Transistor, der als Verzeichnet, daß die Ausgangsspannung über einen stärker arbeitet, zugeführt sein. Die Ausgangsspan-Tiefpaß (7F) einer Kapazitätsdiode zugeführt ist, nung kann ferner über einen Tiefpaß einer Kapadie in Reihe zu einem Quarz (Q) eines Quarz- zitätsdiode zugeführt werden, die in Reihe zu einem Oszillators (O) liegt, der die zu synchronisierende Quarz eines Oszillators liegt, der die zu synchroni-Spannung liefert. 65 sierende Spannung liefert.

An Hand der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 1 und 2 sowie der Diagramme nach den F i g. 3 und 4 wird die Erfindung näher erläutert