DE2365860A1 - Schaltung zur erzeugung von kurzen impulsen aus einer sinusfoermigen hochfrequenzschwingung - Google Patents

Schaltung zur erzeugung von kurzen impulsen aus einer sinusfoermigen hochfrequenzschwingung

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Description

Schaltung zur Erzeugung von kurzen Impulsen aus einer sinusförmigen Hochfrequenzschwingung
(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 23 36 140.2-35)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung von kurzen Impulsen aus einer sinusförmigen Hochfrequenzschwingung, insbesondere zur Gewinnung von Abtastimpulsen aus den Schwingungen des Referenzoszillators für den Phasendiskriminator einer nach dem Samplingverfahren arbeitenden Phasenregelschleife.
Bei Phasenregelschleifen mit einem Phasendiskriminator, der nach dem Abtastverfahren arbeitet, wird die Referenzschwingung dazu verwendet, um kurze Abschnitte aus dem Schwingungszug des freischwingenden und nachzuregelnden Hochfrequenzgenerators durchzuschalten. Es ist dazu nötig, daß die Pulse in ihrer Dauer möglichst nur einen Teil der halben Periodendauer der Hochfrequenzschwingung des freischwingenden Oszillators betragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung anzugeben, die es gestattet, aus einer hochfrequenten Sinusschwingung eine pulsförmige zu gewinnen, die nur einen Teil der Periodendauer der hochfrequenten Sinusschwingung beträgt. Die Schaltung soll mit einfachen Mitteln aufgebaut sein und insbesondere dazu dienen, um bei einer Phasenregelschleife nach dem Samplingverfahren der obengenannten Art aus der Referenzschwingung oder auch der Schwingung des freischwingenden Oszillators kurze Impulse zu gewinnen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Anschluß an eine Anpaßschaltung, der die Sinusschwingungen zugeführt werden, gegen den Schaltungsnullpunkt eine step-recovery-Diode geschaltet ist, der über einen Widerstand eine von einer Zenerdiode stabilisierte Vorspannung mit solcher Polarität zugeführt wird, daß die step-recovery-Diode in Flußrichtung geringfügig vorgespannt ist und daß parallel zur Diode über eine Trennkapazität eine Leitung angeschaltet ist, die eine derartige Dimensionierung hat, daß die an ihrem Ende reflektierte Spannung einem Bruchteil der halben Periodendauer der Hochfrequenzschwingung entspricht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein Schaltbild für die Impulserzeugung und in Fig. 2 das Funktionsprinzip der Schaltung dargestellt. Am Eingang der Einrichtung erscheint das Ausgangssignal fq eines Quarzoszillators. Diese Schwingung gelangt über ein Anpassungsglied an eine sogenannte step-recovery-Diode D1. Diese Diode ist über einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R1 und der Zenerdiode D2 sowie dem Vorwiderstand R2, geringfügig in Flußrichtung vorgespannt. Bei der negativen Halbwelle der Sinusschwingung fq wird in dieser Periode Ladung gespeichert, da in sie ein weiterer Vorwärtsstrom fließt. Dieser Strom ist in der Fig. 2, Zeile 1, gestrichelt dargestellt. In der positiven Halbwelle fließt der Strom in umgekehrter Richtung, so daß die Ladung wieder aus der Diode entfernt wird. Während Strom . fließt, bleibt die Spannung U an der Diode begrenzt, wenn jedoch die ganze gespeicherte Ladung ausgeräumt ist, springt der Strom in der Zeit tt auf Null und die Spannung an der Diode nimmt den durch das Signal fq gegebenen Wert an. Die Spannung U
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an der Diode hat somit den durch die ausgezogene Kurve bei Fig. 2, Zeile a gegebenen Verlauf. Der Sprung von Strom und Spannung ist um die Zeit tgi. gegenüber dem Beginn der positiven Halbwelle verzögert. Der dazugehörige Stromverlauf ist in der Z^iIe d der Fig. 2 gegeben. Die auf diese Weise am signalführenden Anschluß der Diode entstehende Welle mit steiler Vorderflanke, die durch die obere Kurve der Fig. 2, Zeile c gegeben ist, läuft anschließend in eine am Ende kurzgeschlossene Leitung L, die über einen Blockkondensator C1 unmittelbar am oberen Diodenanschluß liegt. Die Spannung wird am Ende reflektiert und kommt mit einem Phasensprung von 180° wieder an den erwähnten Diodenanschluß zurück, wodurch sie sich mit der ersten Welle überlagert. Die Rückwärtswelle ist im unteren Teil der Fig. 2c dargestellt. Am Überlagerungspunkt entsteht eo aus jeder positiven Halbwelle der Schwingung fq ein kurzer Impuls mit der Breite t . Die Verzögerungszeit der Leitung ist in der Fig. 2, Zeile c mit t angegeben. Sie muß natürlich so bemessen werden, daß die Impulsbreite nicht zu groß wird, d.h. daß die Welle innerhalb des oberen Halbbogens mit umgekehrter Phase wieder zurückkommt.
In der Fig. 1 ist noch dargestellt, wie die so gewonnenen Impulse über eine Trennkapazität C2 dem Phasendiskriminator einer Phasenregelschleife, die nach dem Samplingverfahren arbeitet, zugeführt werden. Der nachfolgende Phasendiskriminator, der als Schalter ausgebildet ist und völlig symmetrisch arbeiten muß, hat einen Impulstransformator IT, der in seiner Sekundärwicklung einen genau gleich großen, 'Jedoch entgegengesetzt gerichteten Impuls erzeugt. Die beiden gleichen, jedoch um 180° phasengedrehten Impulse gelangen über die Kondensatoren C3, C4 gleichen Wertes über die Widerstände R3» R4 an die eigentliche Phasenbrücke. Diese besteht im wesentlichen aus zwei schnell schaltenden Dioden D3 und D4, die zweckmäßig als Schottky-barrier-Dioden ausgebildet sind.
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Die Dioden sind gleichspannungsmäßig in Sperrichtung vorgespannt. Zusammen mit den beiden gleich großen Widerständen R5 und R6 bilden sie eine symmetrische Brückenschaltung. Diese Symmetrie ist erforderlich, um eine gute Entkopplung zwischen dem zu regelnden Hochfrequenzoszillator und dem Quarzfrequenzgernerator zu erzielen, damit bei der Ausgangsfrequenz Nebenwellen im Abstand der Quarzfrequenz vermieden werden. Auch die übrigen nicht gezeichneten Widerstände für die Zuführung der Vorspannung zur Brücke sind entsprechend symmetrisch ausgebildet. Die Schwingung fo des zu regelnden Oszillators wird über ein nicht bezeichnetes Anpaßglied dem Symmetriepunkt der Brücke zwischen den Widerständen R5 und R6 zugeführt.
Durch die ankommenden Impulse vom Impulstransformator v/ird der Phasendiskriminator im Rhythmus der Quarzfrequenz für die Dauer der Halbwellen des Hochfrequenzoszillators geöffnet. Die Schwingung des Quarzoszillators liegt normalerweise bei einem geradzahligen Bruchteil der Frequenz des zu regelnden Hochfrequenzoszillators. Die am Symmetriepunkt der Brücke anliegende Frequenz fo liefert am Ausgang des Phasendiskriminators eine kleine Spannung, die nach Größe und Richtung den Phasenunterschied zwischen beiden Oszillatoren wiederspiegelt. Eine kleine Kapazität C5 am Ausgang A der Phasenbrücke sorgt dafür, daß das Signal des freischwingenden Hochfrequenzoszillators eine Ableitung nach Masse findet. Außerdem wirkt diese Kapazität als Ladekondensator, der über die Periode der Quarzfrequenz integriert. Die Vorspannung des Phasendiskriminators wird durch das Potentiometer P so eingestellt, daß die Öffnung des Phasendiskriminators nur durch die Pulse erfolgt, nicht aber durch die kleinere Amplitude der Hochfrequenzschwingung fo. Am Punkt A steht also die Nachregel spannung für den frei schwingenden zu synchronisierenden Oszillator zur Verfügung.
1 Patentanspruch
2 Figuren
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Schaltung zur Erzeugung von kurzen Impulsen aus einer sinusförmigen Hochfrequenzschwingung, insbesondere zur Gewinnung, von Abtastimpulsen aus den Schwingungen des Referenzoszillators für den Phasendiskriminator einer nach dem Samplingverfahren arbeitenden Phasenregelschleife, dadurch gekennzeichnet , daß im Anschluß an eine Anpaßschaltung, der die Sinusschwingungen zugeführt werden, gegen den Schaltungsnullpunkt eine step-recovery-Diode (D1) geschaltet ist, der über einen Widerstand (R2) eine von einer Zenerdiode (D2) stabilisierte Vorspannung mit solcher Polarität zugeführt wird, daß die step-recovery-Diode in Flußrichtung geringfügig vorgespannt ist und daß parallel zur Diode über eine Trennkapazität (C1) eine Leitung (L) angeschaltet ist, die eine derartige Dimensionierung hat, daß die an ihrem Ende reflektierte Spannung einem Bruchteil der halben Periodendauer der Hochfrequenzschwingung entspricht.
    VPA 73/6622b
    609831/077A
DE2365860A 1973-07-16 1973-07-16 Schaltung zur Erzeugung von kurzen Impulsen aus einer sinusförmigen Hochfrequenzschwingung Expired DE2365860C3 (de)

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DE19732336140 DE2336140C3 (de) 1973-07-16 Einrichtung zur Synchronisierung eines freischwingenden Oszillators auf die Referenzschwingung eines Quarzoszillators
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DE2365860B2 DE2365860B2 (de) 1977-12-29
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DE102006047358A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-10 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Schaltungsanordnung zur Spannungspulserzeugung

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DE2365860C3 (de) 1978-08-24
DE2365860B2 (de) 1977-12-29
DE2336140A1 (de) 1975-01-30
DE2336140B2 (de) 1977-02-03

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