DE2336140C3

DE2336140C3 - Device for synchronizing a free-running oscillator to the reference oscillation of a crystal oscillator

Info

Publication number: DE2336140C3
Application number: DE19732336140
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing 8021 Buchenhain; Sotirovic Toma Dipl.-Ing 8000 München Amend
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1973-07-16
Publication date: 1977-09-22

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Synchronisierung eines freischwingenden Oszillators auf die Referenzschwingung eines Quarzoszillators, die eine Subharmonische der Oszillatorfrequenz darstellt, bestehend aus einem Phasendiskriminator, der als Schalter ausgebildet ist, dem die Oszillatorschwingung unmittelbar und die Referenzschwingung nach Umformung in Einzelpulse zugeführt werden und dessen Ausgangsspannung einem frequenzbeeinflussenden Element des Oszillators über einen Tiefpaß zugeführt wird und von dem schließlich, durch die Einzelpulse gesteuert, jeweils für annähernd die Dauer einer Halbperiode der Oszillatorschwingung diese Schwingung auf seinen Ausgang durchgeschaltet wird.The invention relates to a device for synchronizing a free-running oscillator to the reference oscillation of a crystal oscillator, which represents a subharmonic of the oscillator frequency, consisting of a phase discriminator, which is designed as a switch, to which the oscillator oscillation immediately and the reference oscillation after conversion into individual pulses and its Output voltage is fed to a frequency-influencing element of the oscillator via a low-pass filter and finally, controlled by the individual pulses, each for approximately the duration of one Half-cycle of the oscillator oscillation this oscillation is switched through to its output.

Eine derartige Einrichtung, bei der die Abtasiung > >.s nach einem Samplingverfahren erfolgt, ist Gegenstand der DT-AS 20 47 682. Die dort beschriebene Schaltung betrifft einen speziellen Phasendiskriminator für diese Einrichtung. Es ist ferner durch die US-PS 29 72 720 eine Phasenregelschleife bekannt, in deren Regelkreis ein Gleichspannungsverstärker liegt, der für Wechse'.spannungen durch eine Verstärkerstufe überbrückt ist, durch die beim Auftreten von Wechsclspannungen in der Schleife beim nichtsynchronisierten Zustand die beiden Verstärkerstufen zu langsamen Schwingungen angeregtSuch an establishment where the abortion> > .s using a sampling process is the subject of DT-AS 20 47 682. The circuit described there concerns a special phase discriminator for this facility. It is also through the US-PS 29 72 720 a Phase-locked loop known, in the control loop of which there is a DC voltage amplifier for alternating voltages is bridged by an amplifier stage, through which when alternating voltages occur in the Loop in the unsynchronized state, the two amplifier stages excited to slow oscillations

werden.will.

Aus der Technischen Information Halbleiterbauelemente über zweipolige Oszillatorschaltungen für Parallel- und Serienresonanz, Intermetall Halbleiterwerk der Deutschen ITT Industries GmbH, 1971, Bild 2 ist ein Oszillator mit einem Differenzverstärker bekannt, der zwei Transistoren enthält, bei denen ein Kollektorwiderstand (R 3) im Vergleich zum gemeinsamen Emitterwiderstand (R 1) relativ hoch bemessen ist, und bei dem weiterhin die Abnahme des Rückkopplungssignals am Kollektorwiderstand eines der Transistoren erfolgt und bei dem schließlich eine nur für Wechselspannung wirksame Rückkopplung vorhanden ist.An oscillator with a differential amplifier is known from the technical information on semiconductor components about two-pole oscillator circuits for parallel and series resonance, Intermetall Semiconductorwerk der Deutsche ITT Industries GmbH, 1971, Figure 2, which contains two transistors with a collector resistance (R 3) compared to the common emitter resistance (R 1) is dimensioned relatively high, and in which the feedback signal continues to decrease at the collector resistance of one of the transistors and in which finally there is only effective feedback for AC voltage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die bei Anwendung eines Samplingverfahrens zur Phasenregelung eines Hochfrequenzoszillators ein auch bezüglich Temperaturänderungen stabiles Halten der Regelschleife und zugleich eine gute Anpassung an die üblicherweise aus Kapazitätsdioden bestehenden Frequenzeinstellglieder erlaubt. Ferner soll die Schaltung einfach und so ausgelegt sein, daß das Fangen der Phasenregelschleife ermöglicht wird.The invention is based on the object of specifying a circuit which, when using a Sampling method for phase control of a high-frequency oscillator also with regard to temperature changes stable holding of the control loop and at the same time a good adaptation to the usually out Capacitance diodes existing frequency adjusters allowed. Furthermore, the circuit should be simple and such be designed to enable the phase locked loop to be caught.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Synchronisierung eines freischwingenden Oszillators auf die Referenzschwingung eines Quarzoszillators, die eine Subharmonische der Oszillatorfrequenz darstellt, bestehend aus einem Phasendiskriminator, der als Schalter ausgebildet ist, dem die Oszillatorschwingung unmittelbar und die Referenzschwingung nach Umformung in Einzelpulse zugeführt werden und dessen Ausgangsspannung einem frequenzbeeinflussenden Element des Oszillators über einen Tiefpaß zugeführt wird und von dem schließlich, durch die Einzelpulse gesteuert, jeweils für annähernd die Dauer einer Halbperiode der Oszillatorschwingung diese Schwingung auf seinen Ausgang durchgeschaltet wird, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Nachstimmleitung für den freischwingenden Oszillator ein Differenzverstärker liegt, der zwei Transistoren enthält, bei denen die Kollektorwiderstände im Vergleich zum gemeinsamen Emitterwiderstand relativ hoch bemessen sind und die Abnahme des Regelkriteriums am Kollektorwiderstand des ersten Transistors erfolgt, und der eine nur für Wechselspannungen wirksame Rückkopplung aufweist, mi; einer derartigen Dimensionierung der zugehörigen Zeitgüeder im Rückkoppiungskreis, daß der Verstärker nach Anstoß durch die bei Ausfall der Synchronisation auftretende Differenzschwingung eine gedämpfte Schwingung ausführt.This task is performed in a device for synchronizing a free-running oscillator to the reference oscillation of a crystal oscillator, which represents a subharmonic of the oscillator frequency, consisting of a phase discriminator, which is designed as a switch, to which the oscillator oscillation immediately and the reference oscillation after conversion into individual pulses and its Output voltage is fed to a frequency-influencing element of the oscillator via a low-pass filter and finally, controlled by the individual pulses, each for approximately the duration of one Half-cycle of the oscillator oscillation this oscillation is switched through to its output, according to the invention achieved in that a differential amplifier in the retuning line for the free-running oscillator which contains two transistors in which the collector resistances compared to the common emitter resistance are rated relatively high and the decrease in the control criterion on Collector resistance of the first transistor takes place, and the feedback effective only for AC voltages has, mi; such a dimensioning of the associated time values in the feedback circuit, that the amplifier is triggered by the differential oscillation that occurs when the synchronization fails performs a damped oscillation.

Mit dieser einfachen Schaltungsanordnung werden die Forderungen gemäß der obigen Aufgabenstellung auf einfache Weise erfüllt, d. h., bei einfachstem Schaltungsaufbau für den Gleichspannungsverstärker samt Rückkopplungsschleife für das Fangen wird eine gute Temperaturstabilität und gleichzeitig eine gute Anpassung an die bei Kapazitätsdioden notwendigen Vorspannungsvcrhällnisse erzieltWith this simple circuit arrangement, the requirements according to the above task are met fulfilled in a simple manner, d. That is, with the simplest circuit structure for the DC voltage amplifier together with the feedback loop for catching, there is a good temperature stability and at the same time a good one Adjustment to the bias conditions necessary for capacitance diodes achieved

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den Ansprüchen 2 und 3.Further particularly advantageous configurations of the subject matter of the invention can be found in the claims 2 and 3.

Machstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert
Fig. 1 zeigt ^e'ⁿ Blockschaltbild der Synchronisierein-The invention is explained in more detail below with reference to figures
Fig. 1 ^e ^'n block diagram showing the Synchronisierein-

" Fig- 2 ~^ε18^{ι e}'^{n Pu}'^{sscnerna zur} Erläuterung der s Funktion der Synchronisiereinrichtung;"Fig- 2 ~ ^ε1 8 ^{ι e} ' ^{n Pu} ' ^{sscnerna to} explain the s function of the synchronizing device;

F ig. 3 zeigt das Schaltbild des Phasen vergleichers _mit dem nachfolgenden, rückgekoppelten Verstärker.Fig. 3 shows the circuit diagram of the phase comparator _with the following, feedback amplifier.

Inder Fig. 1 ist G 2 ein freischwingender Oszillator, derein Frequenznachstellglied hat, meist in Form einer Kapazitätsdiode, deren Vorspannung durch die vom Phasendiskriminator D abgegebene Stellspannung gebildet wird. Der Generator G 2 schwingt auf einer sehr hohen Frequenz, beispielsweise bei etwa 700 MHz und soll dabei trotzdem auf eine Quarzfrequenz mit wesentlich niedrigerer Frequenz direkt phasensynchronisiert werden. Die Frequenz fg des Quarzoszillators Gt liegt dabei beispielsweise bei etwa 90 MHz. Seine Schwingungen werden in einer Pulsformerstufe PF in Rechteck- oder Dreieckschwingungen umgesetzt, deren Pulsdauer etwa der Breite einer Halbwelle der vom Generator G 2 abgegebenen Schwingung /_o entspricht. Da für die Versorgung des Phasendiskriminators D, der hier zum Zweck der guten Entkopplung der Generatoren Gi und G 2 in Brückenschaltung ausgeführt ist, Gegentaktimpulse benötigt werden, ist noch eine Pulsumkehrstufe PLJ vorgesehen, um an deren Ausgang gegenphasige gleichgroße Pulse zu erhalten. Dem Phasendiskriminator D werden andererseits die Schwingungen des Generators G 2 zugeführt. Durch den Vergleich beider Schwingungen entsteht eine Gleichspannung oder eine langsam sich ändernde Wechselspannung, die vom Verstärker V über einen Tiefpaß TPdem Frequenznachstellglied des Generators G 2 zugeführt wird. 35,In FIG. 1, G 2 is a free-running oscillator which has a frequency adjustment element, usually in the form of a capacitance diode, the bias of which is formed by the control voltage output by the phase discriminator D. The generator G 2 oscillates at a very high frequency, for example at about 700 MHz and should nevertheless be phase-synchronized directly to a crystal frequency with a significantly lower frequency. The frequency fg of the crystal oscillator Gt is around 90 MHz, for example. Its oscillations are converted into square or triangular oscillations in a pulse shaper stage PF , the pulse duration of which corresponds approximately to the width of a half-wave of the oscillation / _{o emitted by the generator G 2.} Since push-pull pulses are required to supply the phase discriminator D, which is designed here in a bridge circuit for the purpose of good decoupling of the generators Gi and G 2, a pulse inverter PLJ is also provided in order to obtain pulses of the same size in opposite phase at its output. On the other hand, the vibrations of the generator G 2 are fed to the phase discriminator D. By comparing the two oscillations, a direct voltage or a slowly changing alternating voltage is produced, which is fed from the amplifier V via a low-pass filter TP to the frequency adjustment element of the generator G 2. 35,

Die Funktion der Einrichtung läßt sich besser anhand des in der F i g. 2 dargestellten Impulsschemas zeigen.The function of the device can be better based on the in FIG. 2 show the pulse schemes shown.

Die Fig.2 zeigt in der Zeile a den sinusförmigen Verlauf der Ausgangsspannung des Quarzoszillators G1 mit der Frequenz Fq. Dessen Schwingung wird bei jeweils einer Periode ein kurzer Puls entnommen, der in der Zeile b dargestellt ist und natürlich auch von verschliffener Form sein kann. In den Zeilen cund e ist eine der Halbwellen der Hochfrequenzschwingung der Frequenz /_o des Generators G 2 dargestellt, die hier gleichzeitig mit dem Impuls aus Zeile b eintrifft. Da der Diskriminator Dwie ein Schalter wirksam ist, wird diese Halbwelle jeweils auf den Ausgang des Phasendiskriminators D durchgeschaltet. Da in diesem Fall die Phasenablage zwischen dem Impuls des Quarzoszillators G1 und der Halbwelle des freischwingenden Oszillators G 2 Null ist, erscheint im Mittel eine positive Regelspannung i/Dmmci am Ausgang des Phasendiskriminators D. In der nächsten Zeiie d ist der Fall dargestellt, bei dem die beiden Schwingungen eine Phasenverschiebung von 90° aufweisen. Da nun durch den Auftastimpuls des Quarzoszillators G1 beide Halbwellen der Hochfrequenzschwingung f_o zu gleichen Teilen auf den Ausgang des Diskriminators geschaltet werden, erscheint im Mittel die Regelspannung i/cmitiei=O. Die nächste Zeile e zeigt den zur Zeile c umgekehrten Fall (Phasenverschiebung um 180°), d.h., daß der Auftastimpuls stets die negative Halbwelle der Hochfrequenz durchschallet, wodurch sich im Mitte! eine negative Regelspannung am Ausgang des Phasen- <\s diskriminators ergibt. Aus dieser Darstellung geht hervor, daß dann, wenn die Auftastimpulsbreite etwa *w Halhwellenbreite des sinusförmigen Ausgangssignals des Hochfrequenzgenerators G 2 entspricht, am Ausgang des Phasendiskriminators je nach positiver oder negativer Phasenablage eine entgegengesetzt gepolte Gleichspannung erscheint. Diese Spannung steigt wegen der verwendeten Pulsbreite erheblich an, wodurch eine große Regelsteilheit erzielt wird und ein großer Fang- und Haltebereich. In line a, FIG. 2 shows the sinusoidal curve of the output voltage of the crystal oscillator G1 with the frequency Fq. A short pulse is taken from its oscillation at one period, which is shown in line b and can of course also be of a smoothed form. Lines c and e show one of the half-waves of the high-frequency oscillation of frequency / _o of generator G 2, which here arrives at the same time as the pulse from line b. Since the discriminator D acts like a switch, this half-wave is switched through to the output of the phase discriminator D in each case. Since in this case the phase offset between the pulse of the crystal oscillator G1 and the half-wave of the free-running oscillator G 2 is zero, a positive control voltage i / Dmmci appears on average at the output of the phase discriminator D. The next line d shows the case in which the two oscillations show a phase shift of 90 °. Since both half-waves of the high-frequency oscillation f _{o are} now switched to the output of the discriminator in equal parts by the gating pulse of the quartz oscillator G1, the average control voltage i / cmitiei = 0 appears. The next line e shows the opposite case to line c (phase shift by 180 °), that is, that the keying pulse always passes through the negative half-wave of the high frequency, which means that in the middle! results in a negative control voltage at the output of the phase discriminator. From this illustration it can be seen that when the pulse width corresponds to about * w half-wave width of the sinusoidal output signal of the high-frequency generator G 2, an oppositely polarized DC voltage appears at the output of the phase discriminator depending on the positive or negative phase offset. This voltage increases considerably because of the pulse width used, which results in a steep control gradient and a large capture and hold range.

Bei der Schaltung nach F i g. 3 könnte die durch einen Pulsformer und einen Phasendiskriminator erzeugte, am Punkt Λ erscheinende Regelspannung an sich unmittelbar bzw. über einen Tiefpaß bzw. Verstärker dem Frequenznachstellglied des freischwingenden Oszillators G 2 zugeführt werden, um diesen in der Phase starr an die Quarzfrequenz anzubinden. Da es jedoch immer nötig ist, eine Einrichtung vorzusehen, die beim Einschalten der ganzen Anlage bzw. beim Außertrittfallen den Oszillator G 2 in die Nähe der Oberwelle der Quarzfrequenz bringt, wird häufig eine sogenannte Fangeinrichtung vorgesehen. Diese besteht hier aus einem Verstärker V, der gleichzeitig eine Regelspannungsverstärkung liefert und ferner in vorteilhaft einfacher Weise als Fangeinrichtung ausgebildet ist. Dieser Verstärker überträgt normalerweise die sich sehr langsam ändernde Nachstellspannung, die am Punkt A erscheint. Da eine schnelle Änderung der Nachstellspannung besagt, daß der Oszillator außer Tritt ist, kann der Verstärker durch eine für Wechselspannungen wirksame Rückkopplung beim Auftreten einer Wechselspannung am Punkt A eine Teilschwingung mit relativ großer Amplitude durchführen. Die an seinem Ausgang erscheinende Nachstellspannung UR, die letztlich zur Nachstimmdiode des freischwingenden Oszillators G2 gelangt, wird zu irgendeinem Zeitpunkt bzw. bei irgendeiner Amplitude den freischwingenden Oszillator in den Synchronisierzustand versetzen. Die Rückkopplungsimpedanz besteht zweckmäßigerweise aus einer Kapazität C10 in Serie mit einem Widerstand R 12 und ist so zu dimensionieren, daß der Verstärker dann kurzzeitig eine langsame Schwingung ausführt, wenn auf seinen Eingang ein Spannungsstoß gelangt. Ein solcher Spannungsstoß tritt immer dann auf, wenn der Oszillator plötzlich außer Tritt fällt oder eine Frequenzablage beim Einschalten der Einrichtung vorliegt. Dann steht nämlich am Ausgang des Diskriminators eine Wechselspannung mit der Differenz zwischen Soll- und Ist-Schwingung. Bei einer Phasenregelschleife ist dies normalerweise die Differenz der Frequenzen der beiden Generatoren G 1 und G 2.In the circuit according to FIG. 3, the control voltage generated by a pulse shaper and a phase discriminator and appearing at point Λ could be supplied to the frequency adjustment element of the free-running oscillator G 2 directly or via a low-pass filter or amplifier in order to connect it to the crystal frequency rigidly in phase. However, since it is always necessary to provide a device that brings the oscillator G 2 close to the harmonic of the quartz frequency when the entire system is switched on or when stepping outside, a so-called catching device is often provided. This consists here of an amplifier V, which at the same time supplies a control voltage gain and is also designed in an advantageously simple manner as an interception device. This amplifier normally transmits the very slowly changing reset voltage that appears at point A. Since a rapid change in the readjusting voltage means that the oscillator is out of step, the amplifier can carry out a partial oscillation with a relatively large amplitude when an alternating voltage occurs at point A by means of feedback effective for alternating voltages. The readjusting voltage UR appearing at its output, which ultimately reaches the tuning diode of the free-running oscillator G2, will put the free-running oscillator into the synchronizing state at any point in time or at any amplitude. The feedback impedance expediently consists of a capacitance C10 in series with a resistor R 12 and is to be dimensioned so that the amplifier then briefly performs a slow oscillation when a voltage surge arrives at its input. Such a voltage surge always occurs when the oscillator suddenly falls out of step or there is a frequency offset when the device is switched on. Then there is an alternating voltage at the output of the discriminator with the difference between the setpoint and the actual oscillation. In a phase-locked loop, this is normally the difference in the frequencies of the two generators G 1 and G 2.

Damit der Verstärker V die kurzzeitige Schwingung ausführt, und damit die Regelspannung UR beaufschlagt, muß er über eine Reaktanz rückgekoppelt werden. In der Schaltung gemäß der F i g. 3 erfolgt diese Rückkopplung über die Kapazität ClO und den Widerstand R 12. Die Dimensionierung dieser Rückkopplungsschleife ist so vorgenommen, daß der Verstärker bei Auftreten des obenerwähnten Kriteriums an seinem Eingang einen Schwingungszug mit niedriger Frequenz ausführt. Beim Ausführungsbeispiel ist ClO und R 12 so dimensioniert, daß die Frequenz 1 Hz ist. Um die Rückkopplungsbedingungen zu erfüllen, ist der Verstärker zweistufig mit den beiden Transistoren Tl und T2 ausgeführt. Besonders vorteilhaft ist ein Differenzverstärker, wie er hier vorliegt, deshalb, weil dann gleichzeitig die Nachstellspannung, die hier vom Kollektorwiderstand R 16 des Transistors Tl abgenommen ist, in eine Größenordnung gebracht werden kann, die im Arbeitsbereich vonSo that the amplifier V carries out the brief oscillation and thus acts on the control voltage UR , it must be fed back via a reactance. In the circuit according to FIG. 3, this feedback takes place via the capacitance ClO and the resistor R 12. The dimensioning of this feedback loop is made so that the amplifier executes a low frequency oscillation at its input when the above-mentioned criterion occurs. In the exemplary embodiment, ClO and R 12 are dimensioned so that the frequency is 1 Hz. In order to meet the feedback conditions, the amplifier is designed in two stages with the two transistors T1 and T2. A differential amplifier, as it is here, is particularly advantageous because then at the same time the readjusting voltage, which is here taken from the collector resistor R 16 of the transistor Tl, can be brought into an order of magnitude that is in the operating range of

Kapazitätsvariationsdioden liegt. Ferner wird durch den Differenzverstärker eine gute Stabilisierung gegenüber Schwankungen insbesondere auch der Temperatur, erreicht. Mit den Widerständen R 13, R14, R 15, den Kollektorwiderständen R16 und R 17 und den Widerständen R 18, R19 zur Einstellung der Basisvorspannung des Transistors T2 wird im wesentlichen der mittlere Arbeitspunkt für die Kapazitätsdioden festgelegt. Die Nachsteuerspannung wird am Kollektor des Transistors Tl entnommen und durch die Kapazität ₎₀ C13 weitgehend von Wechselspannungsanteilen der Differenzfrequenz befreit. Zur Erleichterung des Fangvorganges wird die Geschwindigkeit der Frequenzänderung beim Schwingen des Verstärkers im ganzen Suchbereich nahezu konstant gehalten. Aus diesem Grund ist dem Kollektorwiderstand des Transistors T2 ein Kondensator C12 parallel geschaltet, der eine hohe Umladezeitkonstante hat und dadurch die Form des Suchvorganges bestimmt.Capacity varying diodes lies. Furthermore, the differential amplifier achieves good stabilization with respect to fluctuations, in particular also in the temperature. With the resistors R 13, R 14, R 15, the collector resistors R 16 and R 17 and the resistors R 18, R 19 for setting the base bias of the transistor T2 , the mean operating point for the capacitance diodes is essentially established. The readjustment voltage is taken from the collector of the transistor T1 and largely freed from AC voltage components of the difference frequency _{by the capacitance) 0 C13.} To facilitate the capture process, the speed of the frequency change when the amplifier vibrates is kept almost constant over the entire search range. For this reason, a capacitor C12 is connected in parallel to the collector resistance of the transistor T2, which has a high recharging time constant and thus determines the form of the search process.

Der in Serie zum Siebkondensator C13 noch eingeschaltete Widerstand R 20 dient dazu, den Frequenzgang der Regelschleife mitzubestimmen. Der Frequenzgang wird bekanntlich noch durch die Empfindlichkeit des Diskriminator, die Verstärkung des Verstärkers V und die Eigenschaften der Nachstimmdioden beeinflußt The resistor R 20, which is still connected in series with the filter capacitor C13, is used to help determine the frequency response of the control loop. The frequency response is known to be influenced by the sensitivity of the discriminator, the gain of the amplifier V and the properties of the retuning diodes

Die in der Nachregelschleife gelegenen Elemente einschließlich insbesondere des Tiefpasses sollten so gewählt sein, daß die Grenzfrequenz der Nachregelschleife in denjenigen Frequenzbereich und vorzugsweise etwas darunter gelegt ist, in dem der Phasenrauschbeitrag des Referenzoszillators, gemessen im Ausgangssignal des freischwingenden Oszillators, gleich dem des freischwingenden Oszillators ist.The elements in the readjustment loop, including in particular the low-pass filter, should be like this be chosen that the cutoff frequency of the readjustment loop in that frequency range and preferably is placed slightly below that, in which the phase noise contribution of the reference oscillator, measured in the output signal of the free-running oscillator is the same as that of the free-running oscillator.

Der V/iderstand RIl am Eingang £ der Schaltung dient der Entkopplung gegenüber dem vorgeschalteten Diskriminator. Im Ausführungsbeispiel liegen folgende Werte der Schaltelemente vor.The resistance RIl at the input £ of the circuit is used for decoupling from the upstream discriminator. The following are in the exemplary embodiment Values of the switching elements.

/?15= 4.7 K;
RiS= 3.9 K;
CIO= 2 LiF;
R 16 = 20K;
(713 = 330 nF./? 15 = 4.7 K;
RiS = 3.9 K;
CIO = 2 LiF;
R 16 = 20K;
(713 = 330 nF.

/?13=100Ω:
R Il = 100Ω;
/?19= 12K:
Λ 17= 2OK;/? 13 = 100Ω:
R Il = 100Ω;
/? 19 = 12K:
Λ 17 = 2OK;

R 14=100 Ω:
K 12= 2OK;
/?20=l60Ri:
Γ12= 22 μΡ: R 14 = 100 Ω:
K 12 = 2OK;
/? 20 = l60Ri:
Γ12 = 22 μΡ:

Dabei wurde der freischwingende Oszillator bei etws 700 MHz auf die achte Oberwelle eines Quarzoszillator« stabilisiert.The free-running oscillator was tuned to the eighth harmonic of a quartz oscillator at about 700 MHz. stabilized.

1st beim Einschalten dieser Schaltung der freischwin gende Oszillator so eingestellt, daß seine Frequenz irr Haltebereich der Phasenregelung liegt, so schwingt dei Verstärker Ti, T2 einmal durch. Die Differenzfrequen; wird bei Annäherung an die Synchronisierung schnei kleiner, wodurch die Wirksamkeit der Wechselspan nungsrückkopplung des Verstärkers abnimmt und der Suchvorgang beendet. Liegt die Frequenz des frei schwingenden Oszillators so weit von der Sollfrequen; ab, daß die Phasenregelung nicht fangen kann, so trit auf der Regelspannungsleitung im ganzen Nachstimm bereich eine Schwingung von 1 Hz auf, die unte anderem als Anzeigekriterium für Nichtsynchronisie rung verwendet werden kann.If, when this circuit is switched on, the free-oscillating oscillator is set so that its frequency is in the holding range of the phase control, then the amplifier Ti, T2 swings through once. The difference frequencies; becomes smaller when the synchronization is approached, whereby the effectiveness of the AC voltage feedback of the amplifier decreases and the search process ends. If the frequency of the freely oscillating oscillator is so far from the nominal frequency; from the fact that the phase control cannot catch, an oscillation of 1 Hz occurs on the control voltage line in the entire retuning area, which can be used, among other things, as a display criterion for non-synchronization.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for synchronizing a free-flowing oscillator (G 2) to the reference oscillation of a quartz oscillator (G 1), which represents a subharmonic of the oscillator frequency (Z ₀ ), consisting of a phase discriminator (D) which is designed as a switch to which the oscillator oscillation ( To) immediately and the reference ι ο oscillation after conversion into individual pulses and whose output voltage is fed to a frequency-influencing element of the oscillator (G 2) via a low-pass filter (TP) and from which, finally, controlled by the individual pulses, each for approximately the Duration of a period of oscillator oscillation (f _o ) this oscillation is switched through to its output, characterized in that a differential amplifier (V ) containing two transistors (T1, T2) is in the retuning line for the free-running oscillator (G 2) which the collector resistances (R 16, R 17) compared to the common emitter resistance (R 15) are dimensioned relatively high and the decrease in the control criterion at the collector resistance (R 16) of the first transistor (Ti) takes place, and which has a feedback effective only for AC voltages (ClO, R 12), with such a dimensioning of the associated timing in the feedback circuit that the amplifier (V) executes a damped oscillation after being triggered by the differential oscillation that occurs when the synchronization fails.

2. Device according to claim 1, characterized in that the series circuit of a resistor (R 20) with a capacitance (C 13) is parallel to the collector resistance of the first transistor and that these elements form a low-pass filter whose cutoff frequency is chosen such that the phase noise of the oscillator (G 2) becomes low.

3. Device according to claim I _1, characterized in that the frequency occurring with self-excitation of the amplifier is selected by choosing the elements (CiO, C12, Ri2) in the feedback path such that the capture process can be observed with an optical display device.