DE2149128C3 - Verfahren zur Frequenzsynthese und Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Frequenzsynthese und Schaltungsanordnung zur Ausführung des VerfahrensInfo
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- DE2149128C3 DE2149128C3 DE2149128A DE2149128A DE2149128C3 DE 2149128 C3 DE2149128 C3 DE 2149128C3 DE 2149128 A DE2149128 A DE 2149128A DE 2149128 A DE2149128 A DE 2149128A DE 2149128 C3 DE2149128 C3 DE 2149128C3
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B21/00—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies
- H03B21/01—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies
- H03B21/02—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies by plural beating, i.e. for frequency synthesis ; Beating in combination with multiplication or division of frequency
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- H03B21/04—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies using several similar stages
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
quenz des Mischers liegt daher nur in einem Bereich von 0 bis 999 999,9 Hz. Wollte man mit dieser bekannten
Frequenzsyntheseschaltung eine Ausgangsfrequenz von 0 bis 100 MHZ erzielen, müßte man sowohl den Wert
der festen Frequenz als auch den Bereich der zusammengesetzten Frequenz beträchtlich anheben.
Eine solche Frequenzanhebung isi. jedoch sehr unerwünscht,
weil Oszillatoren mit sehr hoher Frequenz erforderlich wären und weil in der Endmischstufe
störende Mischprodukte auftreten würden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Synthese von Ausgangsfrequenzen in einem sehr
großen Frequenzbereich zu ermöglichen und dennoch die Verwendung sehr hoher Eingangsfrequenzen zu
vermeiden, die mit dem Problem einer ausreichenden Abschirmung und auftretender Rauschpegel verbunden
sind.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs geschilderten
Art das Teilungsverhältnis veränderbar ist und daß sein Wert und gleichzeitig der Wert der
zusammengesetzten Frequenz selbsttätig entsprechend einem vorgegebenen Programm gewählt werden, das
die Werte des Teilungsverhältnisses und die Werte der zusammengesetzten Frequenz mit den Werten der
Ausgangsfrequenz in Beziehung setzt.
Eine Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens, mit Stufen, die die einstellbaren Frequenzen
zu der Frequenz zusammensetzen, mit einem Frequenzteiler, der die zusammengesetzte Frequenz teilt, und mit
einer manuell bedienbaren Einstellvorrichtung, die mit
den Stufen verbunden ist und mit der der gewünschte Wert der Ausgangsfrequenz einstellbar ist, ist gemäß
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler ein durch eine Steuerschaltung einstellbares
Teilungsverhältnis hat, das entsprechend einem vorgegebenen Programm die Werte des Teilungsverhältnisses
und die Werte der zusammengesetzten Frequenz mit den Werten der Ausgangsfrequenz in
Beziehung setzt, und daß die Steuerschaltung durch die manuell bedienbare Einstellvorrichtung gesteuert wird,
die auch eine weitere Steuerschaltung steuert, welche die Stufen ansteuert und den gewünschten Wert der
zusammengesetzten Frequenz einstellt.
Im Prinzip werden somit nach der Erfindung das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers und gleichzeitig
der Wert der ihm zugeführten zusammengesetzten Frequenz so gesteuert, daß der Frequenzteiler den
gewünschten Wert der Ausgangsfrequenz erzeugt. Bei einer derartigen Anordnung sind zwei veränderbare
Größen vorhanden, nämlich die zusammengesetzte Frequenz, die dem Teiler zugeführt wird, und das
Teilungsverhältnis des Teilers selbst, so daß eine Veränderung der beiden Größen die Ausgungsfrequenz
beeinflußt. Da ferner das Teilungsverhältnis der Teilerschaltung in Stufen veränderbar ist, wird eine
Erhöhung der Ausgangsfrequenz nicht notwendigerweise dadurch hervorgerufen, daß die Eingangsfrequenz
des Teilers erhöht und/oder das Teilungiverhältnis der Teilerschaltung vermindert wird; es kann im Gegenteil
eine Erhöhung der Ausgangsfrequenz dadurch erreicht werden, daß die Eingangsfrequenz des Teilers vermindert
und gleichzeitig das Teilungsverhältnis der Teilerschaltung vermindert wird, oder indem die
Eingangsfrequenz erhöht und gleichzeitig das Teilungs-Verhältnis heraufgesetzt wird. Nach der Erfindung
werden für jeden gewünschten Wert der Ausgangsfrequenz in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen
Programm die entsprechenden Werte der Eingangsfrequenz des Teilers und das Teilungsverhältnis des Teilers
gewählt. Die bloße Verwendung eines veränderbaren Teilers zur Aufnahme der zusammengesetzten Frequenü
und zur Erzeugung der Ausgangsfrequenz würde noch keine Lösung des Problems mit sich
bringen, weil es praktisch nicht durchführbar ist, eine Teilerschaltung zu bauen, deren Teilungsverhältnis in
genügend kleinen Stufen veränderbar ist
Nach der Erfindung werden daher ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Frequenzsynthese angegeben,
durch die die Ausgangsfrequenz in einem weiten Bereich und zugleich auch in sehr kleinen Stufen
veränderbar ist, wobei nur eine einfache Einstellvorrichtung bedient zu werden braucht, und zwar ohne
Verwendung einer Endmischstufe, die sehr hohe Oszillatorfrequenzen benötigen würde, wenn man zur
Erzeugung einer Ausgangsfrequenz in einem Frequenzbereich, der mit dem bei der Erfindung in Betracht
gezogenen Frequenzbereich vergleichbar wäre, die bekannte Anordnung nach der GB-PS i 1 34 079
heranziehen würde.
Eine Frequenzsyntheseschaltung gemäß der Erfindung und ein Verfahren zur Frequenzsynthese gemäß
der Erfindung werden nun in dem folgenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Syntheseschaltung,
F i g. 2, 3 und 4 sind ins einzelne gehende Schaltbilder von verschiedenen Teilen der in F i g. 1 dargestellten
Syntheseschaltung und
F i g. 5 zeigt Impulsfolgen, die in der Syntheseschaltung erzeugt werden.
Das Gerät enthält Schaltungsstufen 10, 12, 14 und 16 zur Frequenzsynthese, die von einer Bedienungsperson
in einer weiter unten beschriebenen Weise eingestellt werden können, um eine zusammengesetzte Frequenz
F1 auf einer Leitung 18 zu erzeugen. Die Frequenz Fi
wird über einen automatisch veränderbaren Frequenzteiler 20 geleitet, um die Ausgangsfrequenz Fo auf einer
Ausgangsleitung 22 abnehmen zu können. Der Teiler 20 enthält in diesem Ausführungsbeispiel zwei Frequenzteilungsketten
in Reihe, wobei die erste Teilerkette eine Teilung mit dem Faktor 10mund die zweite Teilerkette
eine Teilung mit dem Faktor 2" durchführt, wobei m die Werte 0,1 oder 2 annehmen kann und η die Werte 0,1,2
oder 3 annehmen kann. Das Gesamtteilungsverhältnis der Teilerschaltung 10 ist daher Q=\0"'■ 2". Der
Frequenzgenerator hat eine Einstellvorrichtung 24, die in diesem Ausführungsbeispiel fünf von Hand einsteilbare
Knöpfe 24Λ bis 24£ aufweist, die von der Bedienungsperson dazu benutzt werden, die gewünschten
dekadischen Werte der Frequenz Fo einzustellen, die mit dem Generator erzeugt werden soll. Bei dem hier
vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt der Frequenzbereich Frequenzen von 0 bis 160 MHz (tatsächlich
von 0,1 bis 159,99 MHz). Die Einstellknöpfe 24Λ bis 24D haben je zehn Einstellungsmöglichkeiten von »0«
bis »9«, so daß an ihnen die gewünschte Ausgangsfrequenz bezüglich der Zehner- und Hunderterwerte in
kHz und der Einer- und Zehnerwerte in MHz eingestellt werden kann. Der Knopf 24F. dient zur Einstellung der
Hunderterwerte in MHz der gewünschten Ausgangsfrequenz und hat daher nur zwei Einstellungen»!« und »0«.
Die Einstellvorrichtung 24 steuert einen Index-Selektor
26, der für jeden an der Vorrichtung 24 eingestellten Frequenzwert bestimmte Werte von m und η auswählt
(d. h., er wählt ein bestimmtes Teilungsverhältnis Q für den Frequenzteiler 20). Außerdem dient die Vorrichtung
24 (in Verbindung mit dem Index-Selektor 26) dazu,
einen Vervielfacher 28 einzustellen. Der Vervielfacher 28 ist mit den Stufen 10 bis 16 verbunden, so daß sich aus
der Frequenz Fi auf der Leitung 18 nach der Teilung mit dem Teüungsv erhältnis Q des Frequenzteilers 20 der
gewünschte Wert der Ausgangsfrequenz F0 ergibt.
Die Schaltung des Frequenzgenerators wird nunmehr im einzelnen beschrieben.
Die Stufen 10, 12 und 14 können so eingestellt werden, daß die Frequenz Fi auf der Leitung 18
zwischen 80 und 160 MHz (tatsächlich zwischen 80 und 159,99 MHz), d. h. über eine Oktave veränderbar ist. Fi
kann daher dargestellt werden als
F,=80+10/V + £+C/10+D/100(inMHz) (1)
Wenn Q das Gesamtteilungsverhältnis des Frequenzteilers 20 ist, dann ist
F0=F1ZQ.
(2)
Fn= 5,4 + D/10.
(3)
15
20
Q ist veränderbar zwischen 1 (wenn m und η beide
Null sind) und 800 (wenn m gleich 2 und η gleich 3 ist), so
daß die Frequenz F0 zwischen 0,1 MHz und 159,99 MHz
einstellbar ist.
Die Stufe 10 erzeugt die Ziffernstelle D (siehe Gleichung 1). Ihr wird eine feste Frequenz Fr auf einer
Leitung 40 zugeführt, die in diesem Beispiel 0,6 MHz beträgt, sowie eine veränderbare Frequenz Fd auf einer
Leitung 42. Die Leitung 42 ist mit einem Schalter 44 verbunden, der zehn Einstellungsmöglichkeiten hat, die
mit den Ziffern 0, 1, 2...9 bezeichnet sind. Den zehn Eingangsklemmen des Schalters 44 werden verschiedene
Eingangsfrequenzen zugeführt Wenn der Schalter die Einstellung 0 hat, dann wird eine Eingangsfrequenz
von 5,4 MHz der Leitung 42 zugeführt und die Eingangsfrequenz nimmt um 0,1 MHz pro Schalterstellung
zu. bis zu 6,3 MHz bei der Einstellung 9. Die Darstellung des Schalters 44 ist rein schematisch, und
bei der praktischen Ausführung würde ein elektronischer Schalter verwendet werden. Der Schalter wird
durch ein logisches Schaltelement 46 gesteuert, das über eine Leitung 48 mit dem Vervielfacher 28 in Verbindung
steht. Die Leitung 48 hat vier Adern, die in binärcodierter Dezimalform (BCD-Form) Signale führen,
welche diejenige Einstellung des Schalters 44 darstellen, die durch den Vervielfacher 28 bestimmt
wird, und erforderlich ist, um den richtigen Wert der
Stelle D in der Frequenz F auf der Leitung 18 zu erzeugen. Wenn der Vervielfacher 28 festlegt, daß der
erforderliche Wert von D=2 ist dann erzeugt er in BC D-Form ein Signal, weiches die Dezimalstelle 2 auf
der Leitung 48 darstellt und der Schalter 44 wird mit Hilfe der Schaltung 46 in die Stellung 2 gebracht so daß
Fd einen Wert von 5,6 MHz hat Ein ähnliches gilt für die anderen Werte von D. Es ist daher ersichtlich, daß die
verschiedenen möglichen Werte von Fd (5,4 bis 6.3 MHz) durch die Gleichung bestimmt sind:
60
Die Stufe 10 kann in einer weiter unten näher beschriebenen Weise ausgeführt sein. Sie soll jedoch
eine Ausgangsfrequenz Fz auf einer Leitung 43
erzeugen, die durch die Gleichung gegeben ist:
Aus Gleichung (3) ergibt sich, daß
F2 = 6 + D/10
F2 = 6 + D/10
Die Ausgangsfrequenz F2 wird dann in einem festen Teiler 50 durch 10 geteilt, so daß sich eine Ausgangsfrequenz
F3 ergibt, die
F3 = 0,6+ D/l 00
10 ist Die Frequenz Fs ist eine Eingangsgröße für die Stufe
12, die einen ähnlichen Aufbau und eine ähnliche Wirkungsweise hat, wie die Schaltung 10 und der eine
zweite Eingangsgröße Fc auf der Leitung 52 zugeführt wird. Die Stufe erzeugt eine Ausgangsgröße F4 auf einer
Leitung 53 entsprechend der Gleichung
F4 = F3+ Fc (7)
Die Leitung 52 ist an einen Schalter 54 mit zehn Stellungen angeschlossen, der eine ähnliche Aufbau-
und Wirkungsweise wie der Schalter 44 aufweist Den Klemmen 0, 1, 2... 9 werden Frequenzen von 5,4; 5,5;
5,6 ... 6,3 MHz zugeführt. Der Schalter 54 ist mit einer Steuerschaltung 56 verbunden, die über einen Kanal 58
mit dem Vervielfacher 28 in Verbindung steht Der Kanal 58 hat vier Leitungen, die in BCD-Form die
erforderlichen Werte der Stelle C entsprechend der Einstellung des Vervielfachers 28 führen. Wenn z. B. der
Vervielfacher 28 festlegt, daß der gewünschte Wert der Stelle C= 6 ist, dann erzeugt er in BCD-Form ein Signal
auf dem Kanal 58, welches den Dezimalwert 6 darstellt, und die Steuerschaltung 56 wird veranlaßt, den Schalter
54 auf die Stellung 6 zu bringen, so daß die Größe F< einen Wert von 6,0 MHz hat. Entsprechend werden die
anderen Werte von Ceingestellt
Es ist ersichtlich, daß die verschiedenen möglichen Werte von F<
(5,4 bis 6,3 MHz) ausgedrückt werden können als
F< =5,4 + 010.
F2= Fr+ Fo= 0.6 + Fn.
(4)
Aus den Gleichungen (6), (7) und (8) ergibt sich
F4 = D +ΟΊ0+D/100. (9)
F4 = D +ΟΊ0+D/100. (9)
Die Stufe 14 hat ähnlichen Aufbau und Wirkungsweise, wie die Stufen 10 und 12. Ihr wird eine
Eingangsfrequenz FA auf einer Leitung 60 zugeführt und
eine zweite Eingangsfrequenz Fs auf einer Leitung 62, und sie erzeugt eine Ausgangsfrequenz Fj auf einer
Leitung 64. Die Ausgangsfrequenz F5 ist durch die Gleichung gegeben:
F, = F4+ Fb. (10)
Die Frequenz Fb wird durch einen Schauer 66
gesteuert der zehn Einstellungsmöglichkeiten 0, 1. 2 ... 9 hat Den zehn Eingängen des Schalters 66 werden
feste Frequenzen von 4, 5, 6 ... 13 MHz zugeführt Der
Schalter 66 (der wie Schalter 44 und 54 nur schematisch dargestellt ist) wird von einer Steuerschaltung 68
gesteuert die über einen Kanal 70 mit dem Vervielfacher 28 verbunden ist Der Kanal 70 hat vier Leitungen,
die in BCD-Form die gewünschten Werte für die Stelle B führen, die von dem Vervielfacher 28 festgelegt
werden. Wenn der Vervielfacher 28 festlegt daß der gewünschte Wert der Stelle B=6 beträgt dann wird ein
Signal, welches die Dezimalstelle 6 erzeugt in BCD-Form auf den Kanal 70 übertragen, und die
Steuerschaltung 68 bewirkt daß der Schalter 66 in die Stellung 6 gelangt so daß Fb einen Wert von 10 MHz
hat. In entsprechender Weise werden die anderen Werte von B eingestellt. Es gilt daher Gleichung
Fß=4 + fi (11)
Die Frequenz Fa wird durch einen Schalter 72 gesteuert, der acht Einstellungen mit den Bezeichnungen
0,1,2 ... 7 hat. Den acht Eingängen des Schalters 72
werden Frequenzen 70, 80...140MHz zugeführt. Der Schalter 72 (der wie die anderen Schalter schematisch
dargestellt ist) wird durch eine Steuerschaltung 74 gesteuert, die über einen Kanal 76 an den Vervielfacher
28 angeschlossen ist. Die Steuerschaltung 74 spricht auf das Signal an, das über den Kanal 76 zugeführt wird und
einen Wert angibt, der der Stelle A entspricht, und stellt den Schalter 72 entsprechend ein. Wenn der gewünschte
Wert von A = 6 beträgt, dann wird der Schalter 72 auf
die Stellung 6 gebracht. Daraus ergibt sich, daß der Bereich der möglichen Größen für Fa der Gleichung
= 70+\0A
(12)
entspricht.
Die Steuerschaltung 74 unterscheidet sich von den anderen Steuerschaltungen 46, 56 und 68 dadurch, daß
die Schalterstellung, die sie hervorruft, numerisch nicht gleich dem Dezimalwert des über den Kanal 76
aufgenommenen Signals ist. Der Grund hierfür wird weiter unten erläutert. Die Tabelle I zeigt die
Schalterstellung, die von der Steuerschaltung 74 für jeden Signalwert auf dem Kanal 76 eingestellt wird.
Tabelle 1 | Dezimalwert | Ausgang der |
Gewünschter | des Signals in | Schaltung 74 |
Wert der | Kanal 76 | entsprechend der |
Stelle A | Schalterstellung 72 | |
8 | 0 | |
0 | 9 | 1 |
1 | 0 | 2 |
2 | 1 | 3 |
3 | 2 | 4 |
4 | 3 | 5 |
5 | 4 | 6 |
6 | 5 | 7 |
7 | ||
Aus den Gleichungen (10), (11) und (12) ergibt sich, daß
(13)
Der Stufe 16 werden zwei Frequenzen Fi und Fs
zugeführt, und sie hat einen ähnlichen Aufbau und ähnliche Wirkungsweise wie die anderen Stufen und
erzeugt eine Ausgangsfrequenz Fi nach der Gleichung:
Aus den Gleichungen (9), (13) und (14) folgt, daß
Fi =80+ 1OA + B+ C/10 + D/100
Fi =80+ 1OA + B+ C/10 + D/100
ist, wie dies vorausgesetzt wurde.
Wie erwähnt, ist der Index-Selektor 26 mit der
Einstellvorrichtung 24 über fünf Kanäle 90, 92, 94, 96 und 98 verbunden. Jeder Kanal 90 bis 96 hat vier
Leitungen, die in BCD-Form Signale übertragen, welche die Einstellung der Knöpfe 24Λ bs 24Z? darstellen. Der
Kanal 98 hat nur eine Leitung, die eine binäre »0« oder eine binäre »1« führt, je nachdem, wie der Knopf 24 F/
eingestellt ist. Der index-Selektor 26 hat einen Ausgangskanal 100 mit sieben Leitungen, die die
binären Signale mO,ml,m2,nO,nl,n2,n3 übertragen
können. Der Selektor 26 spricht auf die Signale an, die auf den Kanälen 92 bis 98 ankommen, indem er den
erforderlichen Wert von Q, d. h. das Teilungsverhältnis des Teilers 20 (Q= \0m ■ 2") ermittelt und demgemäß
die Codierung der sieben Leitungen des Kanals 100 bestimmt. Wenn z. B. der Selektor 26 ermittelt, daß der
gewünschte Wert von Q= 8 ist, dann sind die erforderlichen Werte von m und η gleich 0 bzw. 3, und
die Leitungen m0 und ηZ werden auf eine binäre »1«
gesetzt. Die verbleibenden fünf Leitungen des Kanals 100 behalten die binäre »0« bei, und ähnliches gilt für
andere Werte von m und n.
Die Tabelle II zeigt die Werte von Q und F0 (in MHz)
für verschiedene Werte von m und π unter Berücksichtigung
der Tatsache, daß Fi eine Variable zwischen 80 und
1 an t**>*t.z^u
luv^uiijuui
Tabelle II | H=O | η = 1 | η = 2 | /7 = 3 |
Q = 1 F11 = 80 bis 159,99 |
Q=I Fn = 40 bis 79,99 |
Q =4 F0 = 20 bis 39,99 |
Q =8 F0= 10 bis 19,99 |
|
m = 0 | Q = 10 F0 = 8 bis 9,99* |
Q =20 F0 = 4 bis 7,99 |
Q =40 F0 = 2 bis 3,99 |
Q =80 F0 = 1 bis 1,99 |
m = 1 | O = 100 Fn = 0,8 bis 0,99* |
Q = 200 F11 = 0,4 bis 0.79 |
Q =400 F0 = 0.2 bis 0,39 |
Q =800 Fn = 0,1 bis 0,19 |
m = 2 | ||||
Die mit einem * bezeichneten Werte sollten theoretisch 15,99 und 1,59 betragen, jedoch ist das Gerät
so angeordnet, daß es die Werte auf die angegebenen Größen beschränkt, um eine Überlappung zwischen
dem Bereich der Ausgangsgrößen zu vermeiden, die erhalten werden, wenn m=0 und /?=3 ist, und dem
Bereich, der erhalten wird, wenn m— 1 und n=Q ist, und
um Überlappung zu vermeiden zwischen dem Bereich, der erhalten wird, wenn m=\ und /?=3 ist, und dem
Bereich, wenn m=2 und n=0 ist.
Wenndie Dezimalwerte der Stellen von Fo durch die
to
Knöpfe 24£bis 24,4 auf Kx, K2, K3, K4 und K5 eingestellt
sind, dann gibt die Tabelle III an, wie die Signale mO,
mitm2,nÖ,ni,n2 und η 3 erzeugt werden. In Spalte 3
der Tabelle geben die in Klammern angegebenen Dezimalzahlen die Dezimalwerte der Stellen K\ bis £5
an. Der Index-Selektor 26 enthält Schaltungen, die erforderlich sind, um den Bedingungen der Tabelle III zu
genügen und um die gewünschten Werte der Signale /77 0 bis η 3 für jeden gewünschten Wert von Fo zu
10 erzeugen.
Einzustellende
Funktion
Funktion
Angaben über die Funktion Tor-Funktion
mO
ml
ml
ml
Hl
nl
//3
Wenn Kx = 1 ist oder K2 = 1 - 9 ist (d. h. 10 - 159,99 MHz)
Wenn AT1 = 0 ist, K2 = O und AT3 = 1 - 9 ist
(d. h. 1 - 9,99 MHz)
Wenn Kx = 0, K1 = 0 und K1 = 0 und K4 = 1 - 9 ist
(d. h. 0,1 - 0,99 MHz)
Wenn mO und AT1 = 1; oder mO und AT2 = 8 - 9; oder
wenn n/l und A"2 = 1; oder mO und AT3 = 8 - 9; oder
wenn ml und AT, = 1; oder mO und AT4 = 8 - 9 ist
Wenn mO und AT2 = 4 - 7; oder
wenn ml und AT3 = 4 - 7; oder
wenn ml und AT4 = 4 - 7 ist
Wenn mO und AT2 = 2 - 3; oder wenn m 1 und K3 = 2 - 3; oder
wenn ml und ATj = 2 - 3 ist
Wenn mO und A2 = 1; oder
wenn ml und K3 = 1: oder
wenn m2 und AT4 = 1 ist Kx (1) + ATj(I -9)
wenn ml und K3 = 1: oder
wenn m2 und AT4 = 1 ist Kx (1) + ATj(I -9)
A', (0) · K2 (0) · K: (1 - 9)
A", (0) · K2 (0) · K3 (0) ■
AT4(I -9) (alternativ m~Ü, TjTT)
InO[K2(I) + K2(S - 9)] +
ml [AT2(I) + K3(S- 9)] +
m2 [*,(!)+ K4 (8-9)]
mO [AT2 (4 - 7)] + ml [K3 (4 -7)] +
m2[A-4(4 -7)]
mO [A"2 (2 - 3)] +
ml [A, (2-3)] + n/2 [K4 (2-3)]
mO [A-J(I)] +
ml [AT, (1)1 +
///2[AT4(D] (alternativ /To /TT /IT)
Die F i g. 2 zeigt die Teilerschaltung 20. Sie enthält drei UND-Tore 102, 104 und 106 mit zwei Eingängen,
die so geschaltet sind, daß sie von den Signalen m 0, m 1 und m 2 gesetzt werden. Der zweite Eingang des Tores
102 ist direkt an die Leitung 18 angeschlossen (Fig. 1).
Das Tor 104 ist mit seinem zweiten Eingang an die Leitung IS über einen Frequenzteiler 1OS angeschlossen,
der ein festes Teilungsverhältnis von 10 hat, während der zweite Eingang des Tores 106 an die
Leitung 18 über einen Frequenzteiler 108 und einen zweiten Frequenzteiler 110 angeschlossen ist, der ein
festes Teilungsverhältnis von 10 aufweist
Die Ausgänge der Tore 102 und 106 sind über ein ODER-Tor 112 an eine Kette von drei Binärteilern, z. B.
Flipflops 114,116,118, angeschlossen. Der Ausgang des
ODER-Tors 112 steht mit dem einen Eingang eines UND-Tores 120 in Verbindung, das zwei Eingänge
aufweist, während die Ausgänge der Flipflops 114,116
und 118 jeweils mit einem Eingang eines weiteren UND-Tores 122, 124 und 126 mit je zwei Eingängen
verbunden ist Der zweite Eingang jedes der UND-Tore 120,122,124 und 126 ist so geschaltet, daß er Signale π 0,
πί, η 2 und η 3 erhält. Die Ausgänge der UND-Tore
120, 122, 124 und 126 sind an die Leitung 22 (Fig. 1)
über ein ODER-Tor 128 angeschlossen.
F i g. 2 läßt erkennen, wie das gesamte Teilungsverhältnis Q zwischen den Leitungen 18 und 22 durch die
Werte der Signale m 0 bis η 3 bestimmt wird.
Wie schon erwähnt, stellt der Vervielfacher 28 den
gewünschten Wert der zusammengesetzten Frequenz Fi ein, die dann nach Umsetzung mit dem Teilungsverhältnis
Q die gewünschte Ausgangsfrequenz Fo liefert
Wie aus F i g. 3 hervorgeht enthält der Vervielfacher
28 einen Synchrontaktteiler 126, der so geschaltet ist daß er durch Signale m 0 bis π 3 gesteuert wird und daß
er auch einen 10-MHz-Taktimpuls auf einer Leitung 124
erhält Der Teiler 126 erzeugt auf einer Leitung 128 eine erste Ausgangsgröße, die aus Impulsen besteht welche
eine feste Wiederholungsfrequenz von 10/800MHz aufweisen, wobei jeder Impuls eine Periode Tvon 80 us
definiert Diese Impulse werden als eine Eingangsgröße einem Fünf-Phasen-Taktgenerator 130 sowie einem
Impulsgenerator 132 zugeführt Der Teiler 126 hat einen
ti
zweiten Ausgang, nämlich die Leitung 134, die Impulse mit einer Folgefrequenz von 10 Q/800 MHz führt,
wobei Q durch die Werte der Signale auf dem Kanal 100 bestimmt wird. Die Leitung 134 speist eine
seriell arbeitende dynamische BCD-Vervielfachereinheit
136.
Der Fünf-Phasen-Taktgenerator 130 hat fünf Ausgangsleitungen, welche Signale Φ 1 bis Φ 5 führen. Der
Verlauf der Signale Φ 1 bis Φ 5 ist in F i g. 5 dargestellt. An jedem Ausgang tritt eine Folge von negativen
Impulsen von 800 ^s auf, jedoch sind die Impulse in ihrer
Phase gegeneinander verschoben.
Der Impulsgenerator 132 wird durch die binärcodierten Dezimalsignale gesteuert, die von der Einstellvorrichtung
24 über die Kanäle 90 bis % zugeführt werden, und hat vier Ausgangsleitungen 138, 140, 142 und 144,
welche Signale P2, P3, P4 und P5 führen. Ein Signal
P2 wird auf der Leitung 138 durch Steuerung des BCD-Signals erzeugt, das auf dem Kanal 90 empfangen
wird. Das Signal P2 enthält daher, wie aus Fig.5 hervorgeht, eine Reihe von positiven Impulsen, deren
Rückflanken in Phase mit den Impulsen der Signale Φ 2 sind, wobei jedoch die Länge jedes Impulses des Signals
P 2 proportional dem Wert des BCD-Signals im Kanal 90 ist. Wenn der BCD-Wert des Kanals 90 eine dezimale
1 ist, dann hat jeder Impuls des Signals P 2 eine Länge von 80 μ5 (d. h. einmal 80 μ5). Wenn das BCD-Signal auf
dem Kanal 90 z. B. eine dezimale 6 ist, dann hat jeder Impuls des Signals P2 eine Länge von 480 \is (d. h.
sechsmal 80 us oder 6/10 der Länge jedes Impulses des Signals Φ 2), usw.
In ähnlicher Weise werden die Signale P3 bis PS
durch die BCD-Signale gesteuert, die auf den Kanälen 92 bis 96 eintreffen.. Die Signale P3 bis PS enthalten,
wie aus F i g. 5 hervorgeht. Züge von Impulsen, deren Rückflanken in Phase mit den Signalen Φ 3 bis Φ 5
liegen, wobei die Länge der Impulse direkt von den BCD-Signalen abhängt, die auf den entsprechenden
Kanälen 92 bis % zugeführt werden.
Die serielle BCD-Vervielfacherschaltung 136 erhält demnach Impulse der Signale P2 bis PS in serieller
Ordnung.
Die serielle BCD-Vervielfacherschaltung 136 (F i g. 4)
enthält vier UND Tore 148 bis 151, denen über eine Leitung 134 Taktsignale zugeführt werden, während an
den zweiten Eingängen jeweils Signale P2 bis PS
zugeleitet werden. Die Ausgänge der UND-Tore 148 bis 151 sind jeweils an Eingänge von Dezimalzählern 153
bis 156 angeschlossen, die in Zehnerkaskade verbunden sind. Die Ausgänge der Zähler stehen jeweils mit
BCD-Codierern 158 bis 164 in Verbindung, die die Kanäle 48,58,70 und 76 speisen.
Jedes Signa! P2 öffnet das Tor 148. Takiimpulbc von
der Leitung 134 gehen daher durch das Tor 148 hindurch
und werden von dem Zähler 153 gezählt Die Zahl der Taktimpulse, die in den Zähler während jedes Impulses
des Signals F2 einlaufen, ist proportional der Länge dieses Impulses und daher direkt proportional dem
BCD-Wert, der von dem Kanal 90 geführt wird Anders
ausgedrückt ist die Zahl der Impulse, die von dem
Zähler 153 während jedes Impulses des Signals P2 gezählt wird, gleich dem Produkt des Dezimalwertes,
der durch den Knopf 24Λ eingestellt ist und dem Teilungsverhältnis Q. das von dem Index-Selektor 26
ausgewählt wurde.
Ein Impuls des Signals P3 kommt an und öffnet das Tor 149. Die Zahl der Taktimpulse auf der Leitung 134,
die von dem Zähler 154 gezählt werden, ist daher gleich dem Produkt der Einstellung des Knopfes 24B und des
Teilungsverhältnisses Q. In ähnlicher Weise öffnen die Impulse P4 und P5 die Tore 150 und 151 und bewirken,
daß die Zähler 155 und 156 die Produkte von <?und der
Einstellung der Knöpfe 24C und 24D zählen. Da die Zähler in Kaskade verbunden sind, führen ihre
Ausgänge kontinuierlich in Dezimalform die letzten vier Stellen des Produktes von Q und der Zahl, die von den
Knöpfen 24Λ bis 24Z? eingestellt wurde. Die BCD-Codierer 158 bis 164 wandeln die dezimalen Signale in
BCD-Form um und speisen in dieser Weise die Kanäle 48, 58, 70 und 76. Die Zähler werden während jedes
Impulses Φ 1 mit Hilfe einer Leitung 165 zurückgesetzt, während die Codierer während jedes Impulses Φ 1
(jedoch vor dem Zurücksetzen der Zähler) mit Hilfe der Leitung 166 neu eingestellt werden.
Es sei bemerkt, daß das Produkt weiches von dem Vervielfacher 28 erzeugt wird, nicht direkt durch die
Einstellung des Knopfes 24£ beeinflußt wird. Das Produkt wird jedoch indirekt durch die Einstellung des
Knopfes 24ΖΓ beeinflußt, da die Knopfeinstellung den
Wert des Teilungsfaktors Q beeinflußt, der seinerseits den Wert des Produktes beeinflußt, das von dem
Vervielfacher 28 erzeugt wird.
Es sei ferner bemerkt, daß die Ausgangsgröße des Vervielfachers 28 nicht den Wert der höchsten Stelle
des gewünschten Wertes der Frequenz Fi angibt. Da jedoch Fi nicht größer als 159,99 MHz sein kann, kann
diese Ziffer nur eine dezimale 1 oder 0 sein. Außerdem kann F nicht niedriger als 80 MHz sein. Wenn daher der
Dezimalwert der Ziffer, die auf dem Kanal 76 geführt wird, eine 8 oder 9 ist muß die höchste Stelle von F, eine
Null sein, und wenn der Dezimalwert der Ziffer auf dem Kanal 76 den Wert 0,1,2. 3,4 oder 5 (sie kann nicht den
Wert 6 oder 7 haben; hai, muß die höchste Stelle von F
eine 1 sein. Die Ausgangsgröße des Vervielfachers 28 zeigt also implizit den Wert der höchsten Stelle von F
an.
Der Dezimal wert der Ausgangsgröße auf dem Kanal 76 stellt daher die MHz-Dekade oder Zehnerstelle in
dem gewünschten Wert von F dar. Diese Zahl muß innerhalb des Bereiches 8 bis 15 liegen (da der
Minimalwert von Fi =80 MHz ist und der Maximalwert 159,99 MHz beträgt). Wenn die geforderte MHz-Dekade
8 oder 9 beträgt dann wird dies direkt durch den Dezimalwert am Ausgang des Kanals 76 angezeigt
Wenn die MHz-Dekade 10,11,12,13,14 oder 15 ist. wird
dies im Kanal 76 durch die Ziffer 0, 1, 2. 3, 4 oder 5 angezeigt Da die Syntheseschaltung inhärent einen
so Minimalwert für F = 80 MHz liefert ergibt sich, daß der
Wert von A (siehe Gleichung (I)) um 8 niedriger sein
muß, als die Zehnerstellenzahl, die von dem De/imal
wert iiTi Ausgang des Kanals 76 angezeigt wird Dies
wird mit Hilfe der Schaltung 74 erreicht wie dies oben in Zusammenhang mit Tabelle I erläutert wurde.
Die Arbeitsweise des vollständigen Frequenzgenerators wird nun unter Benutzung eines speziellen
numerischen Beispiels erläutert
Es sei angenommen, daß die gewünschte Ausgangs
Es sei angenommen, daß die gewünschte Ausgangs
bo frequenz Fo 29,43 MHz betragen solL Die Knöpfe 244
bis 24E werden daher auf die Dezimalwerte 3,4,9,2 und
0 eingestellt, und die BCD-Werte, die diesen Dezimalwerten entsprechen, werden dem Index-Selektor 26
über die Kanäle 90 bis 98 zugeführt Die BCD-Werte der an den Knöpfen 2AA bis 24 D eingegebenen Zahl werden
über die Kanäle 90 bis 96 dem Vervielfacher 28 zugeleitet
Wie aus den Tabellen II und ΠΙ hervorgeht stellt der
Wie aus den Tabellen II und ΠΙ hervorgeht stellt der
Index-Selektor 26 fest, daß der erforderliche Wert für m
gleich Null und für π gleich 2 ist, d.h. ζ)= 4. Der
Index-Selektor 26 wird daher eine binäre »1« auf den Leitungen m 0 und .-· 2 im Kanal 100 erzeugen, so daß
die UND-Tore 102 und 124 (Fig.2) des Teilers 20
gesetzt werden, und die übrigen Leitungen des Kanals 100 auf einer binären »0« gehalten werden.
Der Vervielfacher 28 multipliziert die Dezimalwerte des gesamten Signals, das ihm auf den Kanälen 90 bis 96
zugeführt wird, mit dem Teilungsverhältnis Q. Das sich ergebende Produkt ist 117,72, von dem, wie oben
erwähnt, nur die vier letzten Stellen in den Ausgangskanälen 48,58,70 und 76 erscheinen. Der Kanal 48 führt in
BCD-Form die Dezimalzahl 2, der Kanal 58 die Dezimalzahl 7, der Kanal 70 die Dezimalzahl 7 und der
Kanal 76 die Dezimalzahl 1.
Die Steuerschaltung 46 stellt daher den Schalter 44 (F i g. 1) auf die Stellung 2, so daß die Frequenz Fd einen
Wert von 5,6 MHz hat. Aus den Gleichungen (4) und (5) ergibt sich: F2 ist 6,2 MHz jnd F3 ist 0,62 MHz.
In ähnlicher Weise bringt die Steuerschaltung 56 den Schalter 54 in die Einstellung 7, so daß Fc einen Wert
von 6,1 MHz hat. Aus Gleichung (7) ergibt sich, daß Fa
den Wert 6,72 MHz hat
Die Steuerschaltung 68 bewirkt, daß der Schalter 66 in die Stellung 7 gebracht wird, so daß das Signal FB
einen Wert von 11 MHz hat. Die Steuerschaltung 74 erfährt aus dem Signal auf dem Kanal 76 (die
Dezimalzahl 1), daß der gewünschte Wert von A gleich 3 ist (siehe Tabelle I), und bringt den Schalter 72 in die
Einstellung 3, so daß das Signal Fa einen Wert von
100 MHz hat. Aus Gleichung (10) ergibt sich, daß die Stufe 14 eine Ausgangsfrequenz Fs von 111 MHz
erzeugt.
Aus Gleichung (14) ergibt sich, daß die zusammengesetzte Frequenz Fi, die auf der Leitung 18 erzeugt wird,
gegeben ist durch
F, = 6,72 +111 MHz = 117,72 MHz.
Die Ausgangsfrequenz F0 auf der Leitung 22 ist
gegeben durch F0IQ= 117,72/4 = 29,43, wie es der
eingegebenen Zahl entspricht.
Aus diesen Ausführungen geht hervor, daß der Frequenzgenerator die Synthese von Ausgangsfrequenzen
in einem großen Frequenzbereich (0 bis 160 MHz, mehr als eine Oktave) ermöglicht und trotzdem ohne die
Verwendung sehr hoher Frequenzen auskommt, mit den dabei auftretenden Schwierigkeiten einer ausreichenden
Abschirmung und dem dabei auftretenden Rauschpegel. Der beschriebene Frequenzgenerator verwendet
verhältnismäßig niedrige Frequenzen, die keine großen Schwierigkeiten hinsichtlich der erforderlichen Abschirmung
hervorrufen und auch keinen zu großen Rauschpegel haben (tatsächlich hat die Teilerschaltung
20 die Wirkung, das Rauschen zu vermindern, wenn das Teilungsverhältnis Q verhältnismäßig groß ist). Der
Frequenzgenerator vermeidet diese Schwierigkeiten durch Verwendung des Teilers 20. Dadurch, daß der
Index-Selektor 26 und der Vervielfacher 28 vorgesehen sind, wird sichergestellt, daß der Teiler 20 keine
Schwierigkeiten bei der Einstellung des Frequenzgenerators macht. Wenn z. B. der Index-Selektor 26 und der
Vervielfacher 28 nicht vorhanden wären und der Teiler 20 von Hand eingestellt werden müßte, dann wäre es
notwendig, daß die Bedienungsperson zuerst berechnet oder anderweitig feststellt, wie groß das richtige
Teilungsverhältnis ist, das für die gewünschte Ausgangsfrequenz benutzt werden soll, daß dann der Korrespondierende
Wert von Fi berechnet wird und daß schließlich die gewünschten Werte von Q und Fj
eingestellt werden. Dies würde ein sehr zeitraubender Vorgang sein, und es würde sich ferner der Nachteil
ergeben, daß der Wert der Ausgangsfrequenz Fo nicht unmittelbar aus der Einstellung der Knöpfe des
Frequenzgenerators hervorgehen würde. Diese Nachteile werden dadurch beseitigt, daß der Index-Selektor
26 und der Vervielfacher 28 vorgesehen sind.
ίο Jede der Stufen 10 bis 16 kann z.B. eine einfache
Mischschaltung mit Filtern enthalten, die das obere Seitenband der gewünschten Ausgangsfrequenz auswählen.
Statt dessen kann jede Stufe auch einen Mischer enthalten, der die eine der beiden Eingangsfrequenzen
mit dem Ausgangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators mischt, und es kann ein phasenempfindlicher
Detektor vorgesehen sein, der so geschaltet ist, daß er die untere Seitenbandfrequenz des Mischers mit der
anderen der beiden Eingangsfrequenzen vergleicht, wobei der phasenempfindliche Detektor den spannungsgesteuerten
Oszillator in einem solchen Sinne steuert, daß die Differenz zwischen den beiden
verglichenen Frequenzen Null ist.
Bei den beiden vorstehend angegebenen Möglichkeiten der Ausb ldung der Stufen 10 bis 16 verdient
Beachtung, daß dem verwendeten Mischer in bezug auf die Ausgangsfrequenz jeweils zwei relativ niedrige
Frequenzen zugeführt werden. Darüber hinaus wird in jeder Stufe lediglich eine Frequenz zusammengesetzt,
die nur über einen kleinen Boreich veränderbar ist. Eine solche Vorgehensweise steht im Gegensatz zu der
Möglichkeit, die bekannte Anordnungen (insbesondere nach der GB-PS 11 34 079) bieten. Danach könnte man
eine über einen relativ großen Bereich veränderbare Ausgangsfrequenz nur dann erzielen, wenn man eine
Frequenz zusammensetzt, die in einen von zwei hohen Frequenzen begrenzten Frequenzbereich fällt, und von
der veränderbaren zusammengesetzten Frequenz eine vergleichbar hohe feste Frequenz subtrahiert. Die zur
<to Subtraktion verwendete feste Frequenz entspricht
dabei dem tiefsten Wert der veränderbaren zusammengesetzten Frequenz, also der unteren Grenzfrequenz
des oben erwähnten Frequenzbereiches. Demgegenüber ermöglichen es bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Einrichtungen zum automatischen Einstellen des Teilungsverhältnisses des Frequenzteilers
sowie der zusammengesetzten Frequenz Fi, daß die Ausgangsfrequenz Fo der erläuterten Schaltungsanordnung
über einen relativ weiten Frequenzbereich veränderbar ist, obwohl die Frequenzen an den
Ausgängen der einzelnen Synlhesestufen nur über einen relativ kleinen Bereich veränderbar sind.
In dem Ausführungsbeispiel ist angegeben, daß der Teiler 20 mit einem Teilungsverhältnis arbeitet, das der
Formel 10™ · 2" entspricht, wobei m und π Veränderliche
sind. Der Teiler kann jedoch auch mit einem anderen variablen Verhältnis arbeiten, das auch in der
mathematischen Form von dessen allgemeiner Form Λ"» ■ V1 abweicht.
b0 Bei einer anderen Ausführungsform ist der Frequenzgenerator mit einem Bereichsschalter versehen, der es
ermöglicht, verschiedene Frequenzbereiche für die Ausgangsfrequenz Fo einzustellen. Zum Beispiel kann
für die Bereichsstellung 1 die Frequenz F0 zwischen 10
und 159,99MHz veränderbar sein. Bei einer Bereichsstellung 2 kann Fo zwischen 1 und 15,999MHz
veränderbar sein und bei einer Bereichsstellung 3 kann Fo zwischen 0,1 und 1,5999 MHz verändert werden. Um
die gewünschten Bereiche zu erhalten, werden in der Teilerschaltung 20 Teilerstufen mit dem Faktor 10 durch
den Bereichsschalter gesteuert, während sie von dem Index-Selektor 26 nicht gesteuert werden, der nur den
Wert des Signals η verändert In der Bereichstellung 1
würde der Bereichsschalter dann keine der beiden Teilerstufen 108 und 110, die je um den Faktor 10 teilen,
betätigen. In der Einstellung 2 würde der Schalter nur die Teilerstufen 108 einschalten, während in der Stellung
3 beide Teflerstufen 108 und 110 eingeschaltet wären. Der Vervielfacher 28 würde nur auf Änderungen des
Signals π ansprechen und würde daher von dem Bereichsschalter unbeeinflußt bleiben.
Dieses Verfahren der Bereichsumschaltung ist vorteilhaft, da es den Vervielfachungsfaktor, der in dem
Vervielfacher 28 verwendet wird, auf einen Maximalwert von 8 reduziert. Da der Vervielfacher 28
dynamisch arbeitet, wird eine längere Zeit benötigt, um eine Multiplikation bei hohen Vervielfachungsfaktoren
als bei niedrigen Faktoren durchzuführen. Die Bereichs-ίο umschaltung bewirkt daher, daß Verzögerungen vermieden
werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
130 244/61
Claims (5)
1. Verfahren zur Frequenzsynthese, bei dem eine Frequenz (F)) durch Kombination einer Anzahl
einstellbarer Frequenzen (Fn Fa, Fb, Fc, Fd)
zusammengesetzt und dann mit einem Teilungsverhältnis geteilt wird und bei dein der Wert der
zusammengesetzten und durch den Teiler zu teilenden Frequenz (F\) derart gewählt wird, daß er
gleich dem Produkt aus dem Teilungsverhältnis (z. B. 10™ · 2") und der gewünschten Ausgangsfrequenz
(Fo) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilungsverhältnis (z.B. 10™· 2") veränderbar ist
und daß sein Wert und gleichzeitig der Wert der zusammengesetzten Frequenz (F\) selbsttätig entsprechend
einem vorgegebenen Programm gewählt werden, das die Werte deö Teilungsverhältnisses
(z. B. 10m · 2") und die Werte der zusammengesetzten
Frequenz (F\) mit den Werten der Ausgangsfrequenz (Fo) in Beziehung setzt.
2. Schaltungsanordnung zur Frequenzsynthese zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit
Stufen (10, 12, 14 und 16), die die einstellbaren Frequenzen (Fn FA, Fb, F(, Fd) zu der Frequenz (F,)
zusammensetzen, mit einem Frequenzteiler (20) der die zusammengesetzte Frequenz (F\) teilt, und mit
einer manuell bedienbaren Einstellvorrichtung (24), die mit den Stufen (10, 12, 14 und 16) verbunden ist
und mit der der gewünschte Wert der Ausgangsfrequenz (Fo) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzteiler (20) ein durch eine Steuerschaltung (Index-Selektor 26) einstellbares ,
Teilungsverhältnis (z. B. 10m ■ 2") hat, das entsprechend
einem vorgegebenen Programm die Werte des Teilungsverhältnisses (z.B. 10™ · 2") und die
Werte der zusammengesetzten Frequenz (F\) mit den Werten der Ausgangsfrequenz (Fo) in Beziehung
setzt, und daß die Steuerschaltung (Index-Selektor 26) durch die manuell bedienbare Einstellvorrichtung
(24) gesteuert wird, die auch eine weitere Steuerschaltung (Vervielfacher 28) steuert, welche
die Stufen (10, 12, 14 und 16) ansteuert und den gewünschten Wert der zusammengesetzten Frequenz
(F\) einstellt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (20) ein
Teilungsverhältnis X" aufweist, in dem X eine feste ganze Zahl und χ eine ganze Zahl ist, die von der
erstgenannten Steuerschaltung (Index-Selektor 26) einstellbar sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (20) Einrichtungen
enthält, welche die zusammengesetzte Frequenz mit einem zusätzlichen Verhältnis Vv
teilen, in dem Y eine feste ganze Zahl und y eine durch eine manuell bedienbare Vorrichtung einstellbare
ganze Zahl ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (20) ein
Teilungsverhältnis X" ■ Yy aufweist, in dem X und Y
feste ganze Zahlen (z. B. 10 und 2) und χ und y ganze
Zahlen sind, die von der erstgenannten Steuerschaltung (Index-Selektor 26) einstellbar sind.
65 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frequenzsynthese,
bei dem eine Frequenz durch Kombination einer Anzahl einstellbarer Frequenzen zusammengesetzt
und dann mit einem Teilungsverhältnis geteilt wird und bei dem der Wert der zusammengesetzten und
durch den Teiler zu tei'enden Frequenz derart gewählt wird, daß er gleich dem Produkt aus dem Teilungsverhältnis
und der gewünschten Ausgangsfrequenz ist.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens.
Aus der GB-PS 11 50 994 ist es bekannt, eine
Frequenzsynthese dadurch vorzunehmen, daß verschiedene Frequenzen miteinander kombiniert werden, die
alle von dem gleichen Hauptoszillator abgeleitet werden. Bei einer solchen Anordnung ist eine Anzahl
hintereinandergeschalteter Stufen vorgesehen, die je eine Mischschaltung benutzen, um zwei Frequenzen zu
kombinieren, und die die resultierende Frequenz teilen, bevor sie zur nächsten Stufe weitergeleitet wird. Die
DE-OS 19 27 669 zeigt eine ähnliche Stufe für eine Frequenzsyntheseschaitung.
Es ist auch, z. B. aus der obengenannten DE-OS 19 27 669, bekannt, daß die Stufe einer Frequenzsyntheseschaitung
eine phasenstarre Schleife aufweisen kann, in der an einen Phasenvergleicher zwei Frequenzen
gelegt sind, von denen die eine eine feste Frequenz ist und die andere von einem spannungsgesteuerten
Oszillator abgeleitet und dem Phasenvergleicher über einen Frequenzteiler zugeführt wird.
Wenn ein Phasenfehler festgestellt wird, erzeugt der Phasenvergleicher eine Steuerspannung, welche den
spannungsgesteuerten Oszillator verstellt, bis die in dem Phasenvergleicher verglichenen Phasen einander gleich
sind. Die Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators ist die Ausgangsfrequenz dieser Stufe. Eine
andere Ausführungsform einer Stufe für eine Frequenzsyntheseschaitung ist in der DF-OS 19 64 912 beschrieben.
Hier wird außerdem mitgeteilt, daß der Frequenzteiler in der phasenstarren Schleife einer Stufe der
Frequenzsyntheseschaitung ein durch eine getrennte Steuerschaltung gesteuertes Teilungsverhältnis aufweisen
kann.
Eine Schwierigkeit, die bei der oben beschriebenen Art von Frequenzsynthesestufen auftritt, besteht darin,
daß sie nur einen verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich umfassen, der normalerweise etwa 10% der
Endfrequenz des Bereiches beträgt. Es ist z. B. mit Hilfe einer Frequenzsyntheseschaitung der GB-PS 11 50 994
möglich, Frequenzen im Bereich von 10 MHz bis 11 MHz zusammenzusetzen. Es ist jedoch nicht möglich,
mit einer solchen Schaltung Frequenzen über einen Bereich von 0 bis 100 MHz direkt zusammenzusetzen.
Wenn Frequenzen über einen derartigen großen Bereich zusammengesetzt werden sollen, wäre es
möglich, die Syntheseschaltung so auszubilden, daß sie Frequenzen im Bereich von 1000 MHz bis 1100 MHz
zusammensetzt, und eine Mischstufe am Ausgang vorzusehen, der eine Frequenz von 1000 MHz zur
Differenzbildung zugeführt wird, so daß eine Ausgangsfrequenz im Bereich von 0 bis 100 MHz erzeugt werden
kann. Eine solche Möglichkeit bietet die aus der GB-PS 11 34 079 bekannte Frequenzsyntheseschaitung, bei der
jedoch entsprechend den Ausführungen in dieser Druckschrift eine Frequenz in einem Bereich von nur 20
bis 20,9999999 MHz zusammengesetzt wird und die zusammengesetzte Frequenz zusammen mit einer
festen Frequenz von 20MHz einem ausgangsseitigen Mischer zugeführt wird. Die endgültige Ausgangsfre-
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