DE2511078C3

DE2511078C3 - Stabilized frequency generator

Info

Publication number: DE2511078C3
Application number: DE19752511078
Authority: DE
Inventors: Alfred DipL-Ing 8034 Germering Manfreda
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1977-12-15

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen stabilisierten Frequenzgenerator, bei dem ein erster Oszillator innerhalb eines ersten Frequenzbereiches auf die Oberwellen einer Quarzgrundfrequenz einstellbar und einrastbar ist und ein zweiter Oszillator innerhalb eines dem Frequenzabstand zwischen benachbarten Oberwellen etwa gleichen, zweiten Frequenzbereiches kontinuierlich einstellbar und auf die jeweils eingestellte Frequenz stabilisiert ist und bei dem die Ausgangsfrequenz aus beiden Oszillatorfrequenzen durch Mischung abgeleitet wird.The invention relates to a stabilized frequency generator in which a first oscillator adjustable within a first frequency range to the harmonics of a basic crystal frequency and can be latched and a second oscillator within one of the frequency spacing between adjacent harmonics approximately the same, second frequency range continuously adjustable and to the respectively set Frequency is stabilized and at which the output frequency of the two oscillator frequencies by mixing is derived.

Die Stabilisierung des zweiten, in seiner Ausgangsfrequenz kontinuierlich einstellbaren Oszillators dient zur Verbesserung seines Frequenzfehlers, der ohne diese Stabilisierung in der Größenordnung von 10-3 seiner Ausgangsfrequenz liegen würde, während der Frequenzfehler des ersten Oszillators im eingerasteten Zustand auch ohne besondere Temperaturkonstanz lediglich in der Größenordnung von IO-⁵ seiner Ausgangsfrequenz liegt Die Bedeutung der Stabilisierungsmaßnahmen ist daher um so größer, je höher die vom zweiten Oszillator abgegebenen Frequenzen sind.The stabilization of the second oscillator, whose output frequency is continuously adjustable, serves to improve its frequency error, which without this stabilization would be in the order of 10-3 of its output frequency, while the frequency error of the first oscillator in the locked state is only in the order of magnitude, even without particular temperature constancy from IO- ^{5 of} its output frequency. The importance of the stabilization measures is therefore greater, the higher the frequencies emitted by the second oscillator.

Ein Frequenzgeneratoir der eingangs genannten Art ist aus der deutschen Patentschrift 10 76 265 bekannt. Die Einrastung des ersten Oszillators erfolgt dabei in der Weise, daß seine Spannung mit den Oberwellen der mittels eines Schwingquarzes stabilisierten Grundfrequenz gemischt wird. Aus den entstehenden Mischprodukten werden dann Regelspannungen abgeleitet, die imnächst die Frequenz dies ersten Oszillators so lange variieren, bis sie mit der nächstliegenden Oberwelle übereinstimmt, und sodann eine sehr genaue Frequenznachstimmung des ersten Oszillators auf die jeweilige Obei-welle bewirken. Die Grobeinstellung der Ausgangsfrequenz erfolgt bei diesem bekannten Frequenzgenerator an einer dem ersten Oszillator zugeordneten Einstellskala, während die Feineinstellung an der Skala eines eigenen Interpolationsoszillators vorgenommen wird, der die Frequenzeinstellung des zweiten Oszillators stabilisiert. Die Stabilisierung des zweiten Oszillators besteht im einzelnen darin, daß seine Ausgangsspannung durch Mischung mit einer frequenzstabilisierten Hilfsspannung in die wesentlich niedrigere Frequenzlage des Interpolationsoszillators umgesetzt und mittels eines Regelkreises auf den Wert der jeweils eingestellten Frequenz des Interpolationsoszillators nachgeregelt wird. Setzt man dabei die Ausgangsfrequenz des zweiten Oszillators wenigstens um den Faktor IO² herunter und wählt die Frequenzlage des Interpolationsoszillators entsprechend niedrig, so läßt sich der zweite Oszillator mit Hilfe des Interpolationsoszillators trotz seiner kontinuierlichen Frequenzvariation so genau einstellen, als ob jeder einzelne Wert der Ausgangsfrequenz durch einen Schwingquarz kontrolliert wäre. Die somit erreichte Quarzgenauigkeit der Ausgangsfrequenzen des ersten und des zweiten Oszillators gewährleistet eine sehr große Genauigkeit und Konstanz der Ausgangsfrequenz des gesamten Generators nach der DT-PS 10 76 265. Allerdings erfordert dies insbesondere wegen der genannten Stabilisierungsmaßnahmen einen relativ großen Schaltungsaufwand. A frequency generator of the type mentioned at the beginning is known from German patent 10 76 265. The first oscillator is locked in such a way that its voltage is mixed with the harmonics of the fundamental frequency stabilized by means of a quartz oscillator. Control voltages are then derived from the resulting mixed products, which then vary the frequency of this first oscillator until it matches the closest harmonic, and then cause the first oscillator to tune the frequency very precisely to the respective harmonic. In this known frequency generator, the coarse adjustment of the output frequency takes place on an adjustment scale assigned to the first oscillator, while the fine adjustment is carried out on the scale of its own interpolation oscillator, which stabilizes the frequency adjustment of the second oscillator. The stabilization of the second oscillator consists in the fact that its output voltage is converted into the much lower frequency position of the interpolation oscillator by mixing it with a frequency-stabilized auxiliary voltage and readjusted to the value of the respectively set frequency of the interpolation oscillator by means of a control circuit. If the output frequency of the second oscillator is ^{reduced by at least a factor of IO 2} and the frequency position of the interpolation oscillator is selected to be correspondingly low, the second oscillator can be adjusted with the help of the interpolation oscillator, despite its continuous frequency variation, as precisely as if each individual value of the output frequency were through a quartz crystal would be controlled. The thus achieved crystal accuracy of the output frequencies of the first and the second oscillator ensures a very high accuracy and constancy of the output frequency of the entire generator according to DT-PS 10 76 265. However, this requires a relatively large amount of circuitry, especially because of the stabilization measures mentioned.

Es ist weiterhin bekannt, die Ausgangsfrequenz von Generatoren mit Hilfe von Frequenzzählern anzuzeigen, was gegenüber einer Skalenanzeige den Vorteil größerer Genauigkeit bietet. So ist beispielsweise in der DT-OS 21 64 175 ein Generator beschrieben, dessen Frequenz-Istwert periodisch gezählt, angezeigt und nach seiner Differenzbildung mit einem eingegebenen Sollwert zur Bildung einer Regelspannung herangezogen wird, die zur Verringerung der Ablage des Istwertes vom Sollwert dient. Aus der OE-PS 2 81 115 ist ein Generator bekannt, dessen Ausgangsfrequenz periodisch gezählt wird, wobei ein Signal die Richtung der steh aus dem jeweiligen Zählerstand ergebenden Istwert-Ablage von einem Frequenz-Sollwert durch einen von zwei vorgegebenen Amplitudenwerten charakterisiert. Dieses Signal wird dann einem Integrator zugeführt, der eine Spannung zur Nachregelung derIt is also known to display the output frequency of generators with the help of frequency counters, which has the advantage of greater accuracy compared to a dial display. For example, in the DT-OS 21 64 175 describes a generator whose actual frequency value is periodically counted, displayed and after it has been calculated as a difference with an entered nominal value, it is used to generate a control voltage which is used to reduce the offset of the actual value from the setpoint. From the OE-PS 2 81 115 is a Generator known, the output frequency of which is counted periodically, with a signal indicating the direction of the stand by the actual value storage resulting from the respective counter reading of a frequency setpoint value characterizes one of two predetermined amplitude values. This signal is then sent to an integrator fed to the voltage for readjustment of the

Generatorfrequenz liefert.Generator frequency supplies.

Ferner sind Oszillatorschaltungen mit Schwingkristallen bekannt, die sich in der Frequenz modulieren lassen. Dabei benutzt man die Eigenschaft, daß sich die Frequenz einer solchen mit einem Schwingkristall stabilisierten Oszillatorschaltung durch eine veränderbare Kapazität in Serie zum Schwingkristall in gewissen Grenzen »ziehen« läßt. Als veränderbare Kapazität wird eine Reaktanzdiode verwendet, deren Kapazitätswert durch eine Modulationsspannung gesteuert wird (DT-OS 23 10 722). Eine in der DT-OS 23 10 722 im einzelnen beschriebene Oszillatorschaltung weist einen im Kollektorkreis eines Transistors liegenden, auf die Serienresonanz des Schwingkristalls abgestimmten Parallelschwingkreis in kapazitiver Dreipunktschaltung auf, sowie einen zweiten, auf die gleiche Resonanzfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis, bestehend aus einer Induktivität und einer zur Frequenzmodulation dienenden Reaktanzdiode, der einerseits an den Abgriff des Parallelschwingkreises und andererseits über den Schwingkristall und einen Trennkondensator an den Emitterwiderstand geführt ist, während die Basis des Transistors an einer festen Vorspannung liegt. Eine der Reaktanzdiode zugeführte Modulationsspannung mit einer Frequenz von 1 kHz bewirkt bei einer Serienresonanzfrequenz von 15MHz einen Frequenzhub von 5 kHz. Bei Oszillatorschaltungen dieser Art geht es jedoch nicht um die Interpolation von stabilisierten Frequenzgeneratoren, die jeweils einen auf die Oberwellen einer Quarzgrundfrequenz einstell- 3c baren und einrastbaren Oszillator aufweisen.Furthermore, oscillator circuits with oscillating crystals are known, which modulate in frequency leave. One uses the property that the frequency of such a crystal is used stabilized oscillator circuit through a variable capacitance in series with the oscillating crystal in certain "Draws" boundaries. A reactance diode is used as the variable capacitance, the capacitance value of which is controlled by a modulation voltage (DT-OS 23 10 722). An oscillator circuit described in detail in DT-OS 23 10 722 has a in the collector circuit of a transistor, tuned to the series resonance of the oscillating crystal Parallel resonant circuit in capacitive three-point circuit, as well as a second, to the same resonance frequency Matched series resonance circuit, consisting of an inductance and one for frequency modulation serving reactance diode, on the one hand to the tap of the parallel resonant circuit and on the other hand via the oscillating crystal and an isolating capacitor to the emitter resistor, while the base of the transistor is at a fixed bias. A modulation voltage applied to the reactance diode with a frequency of 1 kHz causes a frequency deviation at a series resonance frequency of 15MHz of 5 kHz. In oscillator circuits of this type, however, it is not about the interpolation of stabilized frequency generators, each one adjustable to the harmonics of a basic crystal frequency 3c have ble and lockable oscillator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem stabilisierten Frequenzgenerator der eingangs genannten Art eine sehr hohe Genauigkeit und Konstanz der kontinuierlich einstellbaren Ausgangsfrequenz mit einem wesentlich geringeren Schaltungsaufwand als bisher zu erzielen.The invention is based on the object of the aforementioned in a stabilized frequency generator Kind of a very high accuracy and constancy of the continuously adjustable output frequency with to achieve a significantly lower circuit complexity than before.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der zweite Oszillator einen Schwingquarz enthält, der die Oszillatorfrequenz auf eine durch sein Resonanzverhaiten vorgegebene Festfrequenz stabilisiert, daß der zweite Oszillator mit Hilfe einer dem Schwingquarz zugeordneten justiereinrichtung, die die Festfrequenz in einem im Verhältnis zu ihr sehr kleinen Justierbereich verschiebt, in seiner Frequenz kontinuierlich einstellbar ausgebildet ist, daß der kontinuierlich einstellbare zweite Frequenzbereich durch den kleinen Justierbereich der Festfrequenz überdeckt wird und daß ein die Ausgangsfrequenz zählender Frequenzzähler vorgesehen ist. '"This is done according to the invention in that the second oscillator contains a quartz oscillator, which the The oscillator frequency is stabilized at a fixed frequency predetermined by its resonance behavior that the second oscillator with the aid of an adjustment device assigned to the quartz oscillator, which adjusts the fixed frequency in a very small adjustment range in relation to it, continuously adjustable in its frequency is designed that the continuously adjustable second frequency range through the small adjustment range the fixed frequency is covered and that a frequency counter counting the output frequency is provided is. '"

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Einsatz eines Frequenzzählers eine wesentlich genauere Einstellung einer bestimmten Raststelle des ersten Oszillators erlaubt, als dies bisher mit der zugeordneten Grobeinstellskala der Fall war. Daher läßt sich die Quarzgrundfrequenz bzw. der Frequenzabstand benachbarter Oberwellen so weit verringern, daß der zweite Oszillator diesen trotz einer Quarzstabilisierung auf eine Festfrequenz mit Hilfe einer nur relativ kleine Verschiebungen der Festfrequenz zulassenden Justiereinrichtung mit kontinuierlich einstellbaren Zwischenwerten interpolieren kann.The invention is based on the knowledge that the use of a frequency counter is much more accurate Adjustment of a certain locking point of the first oscillator allowed than was previously the case with the associated one Coarse adjustment scale was the case. Therefore, the basic crystal frequency or the frequency spacing between adjacent Reduce harmonics to such an extent that the second oscillator can control this despite a quartz stabilization to a fixed frequency with the aid of an adjustment device that allows only relatively small shifts in the fixed frequency can interpolate with continuously adjustable intermediate values.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil bestehi insbesondere darin, daß die gewünschte große Einstellgenauigkeit und Frequenzkonstanz wesentlich einfächere Stabilisierungsmaßnahmen am zweiten Oszillator bedingten als bisher. Insbesondere fallen der den zweiten Oszillator kontrollierende Interpolationsoszillator und das die Ausgangsfrequenz des zweiten Oszillators in die Frequenzlage des Interpolationsoszillators umsetzende Schaltungsteil des aus der deutschen Patentschrift 10 76 265 bekannten Frequenzgenerators nunmehr weg.The advantage achievable with the invention consists in particular in the fact that the desired high level of adjustment accuracy and frequency constancy, considerably simpler stabilization measures on the second oscillator conditional than before. In particular, the interpolation oscillator controlling the second oscillator falls and the output frequency of the second oscillator in the frequency position of the interpolation oscillator converting circuit part of the frequency generator known from German patent specification 10 76 265 now gone.

Um die Frequenz des zweiten Oszillators in einfacher Weise kontinuierlich einstellen zu können, besteht die Justiereinrichtung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einer im frequenzbestimmenden Kreis angeordneten, spannungsgesteuerten Kapazität, insbesondere Kapazitätsdiode, die mit einer einstellbaren Spannungsquelle verbunden ist.In order to be able to continuously adjust the frequency of the second oscillator in a simple manner, there is the Adjusting device according to a development of the invention from one in the frequency-determining circle arranged, voltage-controlled capacitance, in particular capacitance diode, with an adjustable Voltage source is connected.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 genannt.Further refinements of the invention are specified in claims 3 to 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der im Prinzipschaltbild gezeigte Frequenzgenerator weist dabei einen ersten Oszillator 1 und einen zweiten Oszillator 2 auf, deren Ausgangsfrequenzen f\ und /2 einer Mischstufe 3 zugeführt werden. Ein in dieser gebildetes Mischprodukt, z. B. die Differe;izfrequenz, wird über ein Filter 4, einen Ausgangsverstärker 5 und einen Ausgangsspannungsteiler 6 an den Generatorausgang 7 geführt und stellt die Ausgangsfrequenz f_a dar.The invention is explained in more detail below with reference to a preferred exemplary embodiment shown in the drawing. The frequency generator shown in the basic circuit diagram has a first oscillator 1 and a second oscillator 2, the output frequencies f 1 and / 2 of which are fed to a mixer 3. A mixed product formed in this, e.g. B. the differential frequency, is fed through a filter 4, an output amplifier 5 and an output voltage divider 6 to the generator output 7 and represents the output frequency f _a .

Der erste Oszillator 1 ist als sogenannter Rasteroszillator ausgebildet, der auf jede beliebige Oberwelle einer von einem quarzstabilisierten Oszillator 8 gelieferten Quarzgrundfrequenz k einstellbar und einrastbar ist. Zu diesem Zweck wird k einem Oberwellengenerator 9 zugeführt, der eine Vielzahl von Oberwellen /ö, 2 ■ f₀ ... η ■ ft an einen Phasendetektor 10 abgibt. Dieser liefert bei hinreichender Annäherung der Frequenz /Ί an eine jede der Oberwellen eine Wechselspannung, die über einen Tiefpaß 11 einem Frequenzsteuereingang 12 des Oszillators 1 zugeführt wird und dessen Frequenz f\ so lange verändert, bis sie auf die jeweils betrachtete Oberwelle der Quarzgrundfrequenz /0 eingestellt ist. 1st diese Einstellung einmal erreicht, so erzeugt der Phasendetektor 10 eine Gleichspannung U_n die von der Phasendifferenz zwischen den ihm zugeführten, gleichfrequenten Eingangsspannungen abhängt. U_r dient dabei als Regelspannung, die jeder Abweichung von der erreichten Einstellung und damit von der ausgesuchten Oberwelle entgegenwirkt und somit die »Einrastung« des Oszillators 1 auf der betreffenden Oberwelle sicherstellt. Durch eine entsprechend große Zahl von Oberwellen von /0 gelingt es, mit /i auch einen großen Frequenzbereich zu überstreichen.The first oscillator 1 is designed as a so-called raster oscillator, which can be set and locked to any desired harmonic of a basic crystal frequency k supplied by a crystal-stabilized oscillator 8. For this purpose, k is fed to a harmonic generator 9, which emits a large number of harmonics / δ, 2 · f ₀ ... Η · ft to a phase detector 10. When the frequency / Ί is sufficiently close to each of the harmonics, this provides an alternating voltage that is fed to a frequency control input 12 of the oscillator 1 via a low-pass filter 11 and changes its frequency f \ until it reaches the respective harmonic of the basic crystal frequency / 0 is set. Once this setting has been reached, the phase detector 10 generates a direct voltage U _n which depends on the phase difference between the input voltages of the same frequency fed to it. U _r serves as a control voltage, which counteracts any deviation from the attained setting and thus from the selected harmonic and thus ensures that the oscillator 1 "locks" on the relevant harmonic. With a correspondingly large number of harmonics of / 0, it is possible to cover a large frequency range with / i.

Die Frequenz h des zweiten Oszillators 2 ist innerhalb eines zweiten Frequenzbereiches kontinuierlich einstellbar, der der Quarzgrundfrequenz /0 bzw. dem Abstand zweier benachbarter Oberwellen von f₀ größenmäßig entspricht. Eine hohe Genauigkeit und Konstanz der kontinuierlichen Einstellung von h kommt in der Weise zustande, daß ein Schwingquarz 13 den mit 14 angedeuteten, frequenzbestimmenden Kreis auf eine Festfrequenz stabilisiert und daß die letztere mit Hilfe einer Justiereinrichtung, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer steuerbaren Kapazitätsdiode 15 besteht, in einem im Verhältnis zu der Festfrequenz sehr kleinen Justierbereich verschoben wird. Die Frequenzeinstellung von h erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Potentiometers 16, das von einer Gleichspannungsquelle 17 gespeist wird. Jede Verstellung des Potentiometers 16 bewirkt dabei eine Änderung der Steuerspannung U_sh die die Kapazität der Diode 15 und damit den jeweiligen Wert von h beeinflußt. DieThe frequency h of the second oscillator 2 can be continuously adjusted within a second frequency range which corresponds in size to the basic crystal frequency / 0 or the distance between two adjacent harmonics of f _0. A high accuracy and constancy of the continuous setting of h is achieved in such a way that a quartz crystal 13 stabilizes the frequency-determining circle indicated by 14 at a fixed frequency and that the latter with the help of an adjusting device, which consists of a controllable capacitance diode 15 in the illustrated embodiment , is shifted in a very small adjustment range in relation to the fixed frequency. The frequency setting of h is expediently carried out by means of a potentiometer 16 which is fed by a direct voltage source 17. Each adjustment of the potentiometer 16 causes a change in the control voltage U _sh which influences the capacitance of the diode 15 and thus the respective value of h . the

Justiereinrichtung, die auch als Zieheinrichtung bezeichnet wird, kann ganz allgemein aus einer kapazitiven oder induktiven Blindwiderstandsanordnung bestehen, die mittels einer Steuerspannung auf verschiedene Blindwiderstandswerte einstellbar ist.Adjusting device, which is also referred to as a pulling device, can generally consist of a capacitive or inductive reactance arrangement exist, which by means of a control voltage to different Reactance values is adjustable.

Voraussetzung für die kontinuierliche Einstellbarkeit der Ausgangsfrequenz /, ist jedoch, daß der Frequenzabstand zwischen jeweils benachbarten, den ersten Oszillator 1 kontrollierenden Oberwellen so klein gewählt ist, daß er die Breite des Justierbereiches der Festfrequenz des Oszillators 2 nicht übersteigt. Ein Frequenzzähler 18, der die Ausgangsfrequenz /, zählt, bietet eine genaue und damit eindeutige Einstellmöglichkeit auf einzelne Raststellen des Oszillators 1, die hierzu erforderlich ist. Zweckmäßigerweise wird der ij Zähler 18 von den Ausgangsspannungen der Oszillatoren 1 und 2 unmittelbar beeinflußt, wobei von einer der beiden Oszillatorfrequenzen, z. B. & Torimpulse abgeleitet und zur öffnung einer Torschaltung 19 herangezogen werden, über die dann die Schwingungen der *> anderen Oszillatorfrequenz, z. B. /i, in 18 eingezählt werden. Andererseits ist es selbstverständlich auch möglich, in den Zähler 18 während einer vorgegebenen Zählzeit die Schwingungen der Frequenz f, einzuzählen.The prerequisite for the continuous adjustability of the output frequency is that the frequency spacing between adjacent harmonics controlling the first oscillator 1 is selected to be so small that it does not exceed the width of the adjustment range of the fixed frequency of the oscillator 2. A frequency counter 18, which counts the output frequency /, offers a precise and thus unambiguous setting option for individual detent points of the oscillator 1, which is required for this. The ij counter 18 is expediently influenced directly by the output voltages of the oscillators 1 and 2, one of the two oscillator frequencies, e.g. B. & gate pulses are derived and used to open a gate circuit 19, via which the oscillations of the *> other oscillator frequency, z. B. / i, to be counted in 18. On the other hand, it is of course also possible to count the oscillations of the frequency f 1 in the counter 18 during a predetermined counting time.

Ordnet man die von den Oszillatorfrequenzen f\ und f₂ überstreichbaren Frequenzbereiche ganz allgemein so an, daß sie oberhalb des Frequenzbereiches der Ausgangsfrequenz f, liegen, so erhält man bei einer Ableitung von f, im Wege einer Differenzbildung einen sehr großen relativen Ausgangsfrequenzbereich.If one arranges the f of the oscillator frequencies \ and _f2 paintable frequency ranges in general in such a way that it f above the frequency range of the output frequency, are so obtained with a derivative of f, by way of a difference forming a very large relative output frequency range.

Die einzelnen Oberwellen von /0 liegen in der Mitte von sogenannten Fangbereichen, deren Breite jeweils etwa der doppelten Grenzfrequenz des Tiefpasses 11 entspricht Dabei erfolgt die Einrastung von f\ auf eine Oberwelle jeweils beim Erreichen des zugehörigen Fangbereiches. Andererseits ist jeder Oberwelle ein Haltebereich zugeordnet, bei dessen Verlassen die Einrastung wieder aufgehoben wird. Zwischen jedem Haltebereich und den benachbarten Fangbereichen ergeben sich dabei Frequenzbereiche, in denen keine Einrastung erfolgt. Hierbei ist es zweckmäßig, eine Anzeigevorrichtung (Anzeigelampe) 20 vorzusehen, die beispielsweise in Abhängigkeit von dem Verschwinden der am Frequenzsteuereingang 12 auftretenden Wechselspannungskomponente die jeweilige Einrastung des Oszillators anzeigt. Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Haltebereiche so groß gewählt, daß sie an die benachbarten Fangbereiche angrenzen oder diese sogar teilweise überlappen. Im Falle des Angrenzens ist ein Haltebereich zusammen mit einem an ihn angrenzenden Fangbereich gleich der zweifachen Breite des einstellbaren zweiten Frequenzbereichs. In jedem der genannten Fälle kann die Anzeigevorrichtung 20 entfallen, da der Oszillator 1 in jeder beliebigen Einstellung einrastet.The individual harmonics of / 0 lie in the middle of so-called fishing areas, the width of which in each case is about twice the cutoff frequency of the low-pass filter 11 In this case, the Latch f \ to a harmonic wave is effected in each case on reaching the associated capture range. On the other hand, a holding area is assigned to each harmonic, and when it is left, the latching is canceled again. Between each holding area and the adjacent capture areas, there are frequency ranges in which there is no latching. In this case, it is expedient to provide a display device (display lamp) 20 which, for example, displays the respective latching of the oscillator as a function of the disappearance of the alternating voltage component occurring at the frequency control input 12. According to a preferred development of the invention, the holding areas are selected to be so large that they adjoin the adjacent capture areas or even partially overlap them. In the case of adjoining, a holding area together with an adjoining capture area is equal to twice the width of the adjustable second frequency range. In each of the cases mentioned, the display device 20 can be omitted, since the oscillator 1 engages in any desired setting.

Sollen die eingestellten Frequenzen eine besonders große Langzeitkonstanz aufweisen, kann es weiterhin zweckmäßig sein, die den einzelnen Oberwellen von /₀ zugeordneten Haltebereiche nach erfolgter Einstellung des Oszillators 1 wesentlich zu erweitern. Die Einrastungen, die erst beim Verlassen dieser erweiterten Haltebereiche aufgehoben werden, sind dann besonders stabil. Allerdings ist es hierbei aus Gründen der Eindeutigkeit erforderlich, die sich z. B. weitgehend überlappenden, erweiterten Haltebereiche während der Frequenzeinstellung des Oszillators 1 auf ihre normale Breite zu reduzieren.If the set frequencies are to have a particularly high long-term constancy, it can furthermore be expedient to significantly expand the holding ranges assigned to _{the individual harmonics of / 0 after the oscillator 1 has been set.} The latches, which are only canceled when you leave these extended holding areas, are then particularly stable. However, it is necessary here for the sake of clarity that z. B. to reduce largely overlapping, extended hold areas during the frequency setting of the oscillator 1 to their normal width.

Bei einem nach der Erfindung ausgebildeten Frequenzgenerator wurde beispielsweise eine Q'uarzgrundfrequenz /₀ von 1 kHz vorgesehen, deren zwischen 24 MHz und 42 MHz liegende Oberwellen für den Oszillator 1 als Raststellen dienten. Der Oszillator 2 wurde durch den Schwingquarz 13 auf eine Frequenz /₂ von 24 MHz stabilisiert und mittels der Justiereinrichtung 15,16,17 im Frequenzbereich von 23399 MHz bis 24 MHz kontinuierlich einstellbar ausgebildet Damit ergab sich ein kontinuierlich und quarzgenau überstreichbarer Bereich der Ausgangsfrequenz /,von 1 kHz bis 18MHz. Die vorstehend genannten Zahlenwerte sollen jedoch nur zur weiteren Erläuterung dei Erfindung dienen und begrenzen die frei wählbaren Frequenzkennwerte des Generators nach der Erfindung in keiner Weise.In a frequency generator designed according to the invention, for example, a quartz fundamental frequency / ₀ of 1 kHz was provided, the harmonics of which, lying between 24 MHz and 42 MHz, served as latching points for the oscillator 1. The oscillator 2 was stabilized by the quartz crystal 13 to a frequency / ₂ of 24 MHz and made continuously adjustable by means of the adjustment device 15, 16, 17 in the frequency range from 23399 MHz to 24 MHz. from 1 kHz to 18MHz. The numerical values mentioned above are only intended to explain the invention further and in no way limit the freely selectable characteristic frequency values of the generator according to the invention.

Der Frequenzgenerator nach der Erfindung kann mii besonderem Vorteil als Meßsender, z. B. Pegelsender, ir Schaltungen der Nachrichtenmeßtechnik verwende werden. Insbesondere bei einer solchen Anwendunj kann es zweckmäßig sein, den Regelkreis des Oszillator 1 wahlweise unwirksam zu schalten, beispielsweisi durch eine entsprechende Freischaltung des Frequenz steuereingangs 12, und den genannten Oszillator durcl Zuführung einer entsprechenden Frequenzsteuerspan nung an einen zweiten Frequenzsteuereingang zi wobbeln. In diesem Betriebsfall bleibt die Feineinstel lung des Oszillators 2 unverändert.The frequency generator according to the invention can be used with particular advantage as a measuring transmitter, e.g. B. level transmitter, ir Circuits of communications measurement technology will be used. Especially with such an application it may be useful to switch the control loop of the oscillator 1 optionally ineffective, for example by corresponding activation of the frequency control input 12, and the said oscillator durcl Supply of a corresponding frequency control voltage to a second frequency control input zi wobble. In this operating case, the fine adjustment of the oscillator 2 remains unchanged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Stabilized frequency generator with a first oscillator within a first frequency range Can be adjusted and locked to the harmonics of a basic crystal frequency and a second one Oscillator within a frequency spacing approximately equal to the frequency spacing between adjacent harmonics, second frequency range continuously adjustable and to the respectively set frequency is stabilized and in which the output frequency is derived from the two oscillator frequencies by mixing is, characterized in that the second oscillator (2) is an oscillating crystal (13) contains, which sets the oscillator frequency to a fixed frequency predetermined by its resonance behavior stabilizes that the second oscillator (2) with the aid of an adjustment device assigned to the quartz crystal (13) (15,16,17), which set the fixed frequency in a very small adjustment range in relation to it shifts, is designed continuously adjustable in its frequency that the continuously adjustable second frequency range covered by the small adjustment range of the fixed frequency and that a frequency counter (18) counting the output frequency (/ ") is provided.

2. Frequency generator according to claim 1, characterized in that the adjusting device (15, 16, 17) from a voltage-controlled capacitance (15) arranged in the frequency-determining circuit, in particular capacitance diode, which is connected to an adjustable voltage source (16,17).

3. Frequency generator according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency ranges of both oscillators (1, 2) are above the frequency range of the output frequency (Zj ₁ ).

4. Frequency generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that a holding area together with an adjacent capture area equal to twice the width of the adjustable second frequency range.

5. Frequency generator according to claim 4, characterized in that the individual locking points of the first oscillator (1) associated holding ranges are substantially expandable.

6. Frequency generator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vibrations one of the two oscillators (1,2) to the input of the frequency counter (18) via a gate circuit (19) are supplied, which during the occurrence of one of the voltage of the other oscillator (2, 1) derived gate pulse is open.