DE2227698A1

DE2227698A1 - Frequenzsubtraktor und mit Frequenz synthese arbeitender Normalfrequenzgene rator

Info

Publication number: DE2227698A1
Application number: DE19722227698
Authority: DE
Inventors: Michel Boulogne Geesen (Frankreich)
Original assignee: Dassault Electronique SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-06-14
Filing date: 1972-06-07
Publication date: 1972-12-21
Also published as: CA965849A; ES403830A1; BE784152A; ZA723942B; FR2142134A5; IL39601A0; CH557113A; DE2227698B2; GB1393124A; JPS535031B1; IL39601A; NL7207720A; IT956134B

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYH Mönchen 71. I 7, J_Unj 1972

Melchioretr. 42

Unser Zeichen: NE 61⁵ - 8 2 4

Electronique Marcel Dassault

46, avenue Kleber F75 Paris 16^e

Frankreich

Frequenzsubtraktor und mit Frequenzsynthese arbeitender

Normalfrequenzgenerator

Die Erfindung betrifft einen Subtraktor für Frequenzen mit logischen Ebenen bzw. einen mit Frequenzsynthese arbeitenden Normalfrequenzgenerator,

Es sind mit Frequenzsynthese arbeitende Normalfrequenzgeneratoren bekannt, bei denen ein erster bzw. frei schwingender Oszillator mit einer spannungsabhängigen Frequenz, die auf diesen von einem Tiefpaßfilter her übertragen wird, zu einer Schleife gehört, die einen'programmierbaren Frequenzteiler sowie einen Komparator umfaßt, der andererseits mit einem zweiten bzw. mit einem Bezugsoszillator verbunden ist, wobei das Vergleichsergebnis zur Frequenzsteuerung des ersten Oszillators herangezogen wird.

In einem solchen Frequenzgenerator ist der Teilungsfaktor, den der programmierbare Frequenzteiler einführen muß, immer dann groß, wenn der zu erreichende Frequenzsprung verhältnismäßig gering ausfällt, wie dies allgemein der Fall ist und was wiederum zu einem hohen Verbrauch führt.

Wb/wb Es_

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Es wurde daher vorgeschlagen, zwischen den Bezugsoszillator und den Komparator einen Teiler zu schalten, der den gleichen Teilungsfaktor wie ein feststehender Teiler einführt. Infolge des geringen, zu unterdrückenden Frequenzwertes führt bei einem solchen Frequenzgenerator die Herstellung des Filters zu Schwierigkeiten, das in allen Fällen dem frei schwingenden Oszillator vorgeschaltet ist.

Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, in die Leitung, die den frei schwingenden Oszillator mit dem programmierbaren Frequenz.teiler verbindet, nicht nur einen feststehenden Teiler, sondern darüber hinaus zwischen diesem feststehenden Teiler und dem programmierbaren Frequenzteiler einen Mischer einzuschleifen, dessen anderer Eingang mit dem Bezugsoszillator in der Weise verbunden ist, daß infolge der Frequenzumsetzung der vom programmierbaren Frequenzteiler eingeführte Teilungsfaktor gering bleibt, obwohl die Trennfrequenz des Filters, das zwischen dem Komparator und dem frei schwingenden Oszillator liegt, hoch ist.

Bei einer Anordnung ist es jedoch in dieser Form erforderlich, hinter dem Mischer ein Filter anzuordnen, dessen Funktion darin liegt, nur die Frequenz durchzulassen, die sich aus der Differenz zwischen der aus dem feststehenden Teiler austretenden Frequenz und der Bezugsfrequenz ergibt und zwar ausschließlich der Eingangsfrequenzen, der Summenfrequenz und der Vielfachfrequenzen.

Darüber hinaus sind die Pegelwerte des Ausgangssignals des Mischers nicht in jedem Falle mit dem Eingang des programmierbaren Frequenzteilers vereinbar.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen mit Frequenzsynthese arbeitenden Normalfrequenzgenerator bzw. Frequenzmischer zu schaffen, bei dem die Notwendigkeit eines Einsatzes eines solchen Filters entfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Einheit eine elektronische Kippschaltung umfaßt, auf

- 2 - deren

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deren synchronen Eingang die eine Frequenz und auf deren asynchronen Eingang die andere Frequenz übertragen wird.

Erfindungsgemäß wird die Differenz der beiden Frequenzen mit logischen Ebenen durch Verwendung einer elektronischen Kippstufe ermittelt, überträgt man auf die synchronen und asynchronen Eingänge der Kippstufe die Frequenzen mit logischen Ebenen, so kann am Ausgang die Differenzfrequenz abgegriffen werden. Der- Ausgang der Kippstufe führt keine anderen Frequenzen als die Differenzfrequenz. Diese liegt allein auf logischen Ebenen und ist demzufolge mit dem Eingang des programmierbaren Frequenzteilers kompatibel.

Dadurch bedingt, daß eine Filterung nicht mehr erforderlich ist, wird ein Aufbau nach der Technik der integrierten Schaltungen ermöglicht.

-N.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Es zeigen:

- Figur 1 - ein Prinzipschema eines erfindungsgemäß aufgebauten

Mischers;

- Figur 2 - zugehörige Diagramme und

- Figur 3 - ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäß aufgebauten

und mit Frequenzsynthese arbeitenden Normalfrequenzgenerators.

Mit ¹B¹ wird eine elektronische Kippstufe bezeichnet, die insbesondere einen synchronen bzw. einen Kippstufen-Eingang e_l und einen asynchronen bzw. Daten-Eingang e_2 aufweist.

Auf den synchronen Eingang e_l wird eine Frequenz mit logischen Ebenen (Diagramm T der Figur 2) und auf den Eingang e2 eine Frequenz mit logischen Ebenen (Diagramm D der Figur 2) übertragen. An der Flanke al der Frequenz T liegt der Wert der Frequenz D im gewählten Beispiel bei 1. Besitzt der Ausgang Q der

- 3 - Kippstufe

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¹I

Kippstufe den Wert 1, so bleibt diese auf diesem Wert, wie bei Ql hervorgeht. Für die Flanke a2, die von der Flanke al um den Wert einer Periode der Frequenz T entfernt ist, liegt der Wert der Frequenz D bei 0.. Der Wert der Frequenz am Ausgang Q wird demnach zu 0, wie bei Q 2 hervorgeht. Für die Flanken a.3, a4 und a5 liegen die Werte von D bei 0, so daß der Wert der Frequenz Q 0 bleibt. Demgegenüber liegt für die Flanke a.6 der Wert von D erneut bei 1 und die Frequenz Q nimmt wiederum den Wert an, wie bei Q3 hervorgeht.

Innerhalb des gewählten Beispiels verhalten sich die Frequenzen T und D zueinander wie sechs zu fünf und die Frequenz Q gegenüber den vorherigen Frequenzen wie eins zu sechs und zu fünf. Die Kippstufe arbeitet somit als Frequenzsubtraktor. Sie führt demnach die Subtraktion zweier Frequenzen aus, von denen eine zwischen der Hälfte und dem doppelten Wert der anderen Frequenz liegt.

Die Figur 3 ist die schematische Darstellung eines mit Frequenzsynthese arbeitenden Normalfrequenzgenerators, der den erfindungsgemäßen Frequenzsubtraktor einschließt. Mit 10 ist ein frei schwingender Oszillator bezeichnet, dessen Ausgang mit einem feststehenden Frequenzteiler 11 verbunden ist, der einen Teilungsfaktor J₁ einführt und dessen Ausgang einem erfindungsgemäßen Digital-Mischer 12, der eine Kippstufe B einschließt, bei deren Eingang 13 es sich z.B. um den synchronen Eingang handelt, auf den die vom feststehenden Frequenzteiler 11 gelieferte Frequenz übertragen wird. Der andere Eingang 14 der Kippstufe B bzw. der asynchrone oder Daten-Eingang ist mit dem Bezugsoszillator verbunden. Innerhalb einer Variante kann die Aufgabe der Eingänge der Kippstufe vertauscht sein. Der erfindungsgemäß aufgebaute Mischer 12 ist ohne Zwischenschaltung eines Filters direkt über eine Leitung mit einem programmierbaren Frequenzteiler 17 verbunden, der einen Teilungsfaktor einführt, der in Abhängigkeit von der Einstellung regelbar ist, die an einer Einstellvorrichtung 18 vorgenommen wird, die über eine Leitung 19 mit dem Frequenzteiler

- 4 - verbunden

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verbunden ist.

Der Ausgang 20 des programmierbaren Teilers wird einem Phasenkomparator 21 übertragen, dessen anderer Eingang 22
von einem feststehenden Teiler 23 geliefert wird, der im Vergleich zu _1 einen größeren Teilungsfaktor k einführt und der mit dem Bezugsoszillator 15 verbunden ist..Der Ausgang des Phasenkomparators 21 wird über ein Filter 24 dem Oszillator 10 zur FreqüenzkontrölIe dieses letzteren übertragen. Das Filter 24 besitzt eine verhältnismäßig hohe Trennfrequenz. Die zusammengesetzte Frequenz liegt am
Nutzausgang 25 an.

Ein erfindungsgemäß aufgebauter Normalfrequenzgenerator kann in Fernmelde- bzw. Funknavigations-Einrichtungen Verwendung finden.

- 5 - Patentansprüche
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Claims

7227698

ΝΕδΡ-824

Patentansprüche :

J Subtraktor für Frequenzen mit logischen Ebenen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine elektronische Kippschaltung umfaßt, auf deren synchronen Eingang die eine Frequenz und auf deren asynchronen Eingang die andere Frequenz übertragen wird.

. Mit Frequenzsynthese arbeitender Normalfrequenzgenerator mit

programmierbarem Frequenzteiler, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Frequenzteiler ein Frequenzsubtraktor nach Anspruch 1 vorgeschaltet ist, auf dessen Eingänge einerseits die
Bezugsfrequenz und andererseits die vom feststehenden Teiler gelieferte Frequenz übertragen wird.

. Mit Frequenzsynthese arbeitender Normalfrequenzgenerator mit einem frei schwingenden Oszillator, dessen Frequenz von einem Bezugsoszillator über eine Schleife gesteuert wird, die das Ausgangsergebnis des Vergleichs zwischen einer Bezugsfrequenz und der Frequenz liefert, die sich aus der Teilung des Gemisches der Frequenz des frei schwingenden Oszillators mit der Bezugsfrequenz ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von einem Subtraktor für Frequenzen mit logischen Ebenen geliefert wird,
der eine elektronische Kippstufe mit einem synchronen und einem asynchronen Eingang umfaßt, auf die die beiden zu mischenden Frequenzen übertragen werden.

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