DE2648103A1 - VIBRANT CIRCUIT WITH FREE-VIBRATING AND VARIABLE OSCILLATOR - Google Patents
VIBRANT CIRCUIT WITH FREE-VIBRATING AND VARIABLE OSCILLATORInfo
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- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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Description
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Schwingkreis mit freischwingendem und durchstimmbar em OszillatorOscillating circuit with free-swinging and tunable em oscillator
Gegenstand dieser Erfindung ist ein Schwingkreis mit freischwingendem und durchstimmbarem Oszillator.The subject of this invention is a resonant circuit with free-running and tunable oscillator.
Fig. 1 und Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung geben jeweils einen Blockschaltplan für bereits bekannte freischwingende und durchstimmbare Oszillatoren wiedero Fig. 1 and Fig. 2 of the accompanying drawings each show a block diagram for already known free-running and tunable oscillators again o
In dem mit Fig. 1 wiedergegebenen Schwingkreis durchläuft die Frequenz des Ausgangssignales eines freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators (l) eine Frequenzteilung in der Frequenzteiler-Schaltung (2), deren Frequenzteilungsverhältnis (n) variabel isto In einer Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung (4) wird die Frequenz des AusgangssignaIes der Frequenzteiler-Schaltung (2) mit der Ausgangssignalfrequenz eines Referenzoszillators (3) verglichene Das Ausgangssignal der Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung (k) ist eine Spannung, die dem Unterschied zwischen den beiden vorerwähnten Frequenzen entspricht. Das Ausgangssignal der Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung (k) wird sodann über einem Tiefpassfilter (5) dem freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator (l) wieder aufgeschaltet, und zwar als negative Rückführung oder negative Rückkopplung, durch die der freischwingende und durchstimmbare Oszillator (l) nun derart gesteuert und geregelt wird, daß das Abweichungssignal den Wert Null annimmt« Damit aber wird nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne die Frequenz des freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators genau N-mal größer als die Schwingungsfre- In the resonant circuit shown in Fig. 1, the frequency of the output signal of a free-running and tunable oscillator (1) passes through a frequency division in the frequency divider circuit (2), the frequency division ratio (n) of which is variable o In a detector circuit or comparator circuit ( 4) the frequency of the output signal of the frequency divider circuit (2) is compared with the output signal frequency of a reference oscillator (3) The output signal of the detector circuit or comparator circuit (k) is a voltage that corresponds to the difference between the two frequencies mentioned above. The output signal of the detector circuit or comparator circuit (k) is then switched back to the free-running and tunable oscillator (l) via a low-pass filter (5), namely as negative feedback or negative feedback through which the free-running and tunable oscillator (l ) is now controlled and regulated in such a way that the deviation signal assumes the value zero. However, after a certain period of time, the frequency of the freely oscillating and tunable oscillator is exactly N times greater than the oscillation frequency.
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quenz des Referenzoszxllators (3).frequency of the reference oscillator (3).
Die Arbeitsweise und die Funktion der mit Fig. 1 dargestellten Schwingkreis-Schaltung soll unter Verwendung angenommener ¥erte nachstehend erläutert und beschrieben werden,The mode of operation and the function of the resonant circuit shown in FIG. 1 is intended below Use of assumed values are explained and described below,
Es sei zum Beispiel angenommen, daß dieser Oszillator in Rundfunkgeräten mit jeweils einer anderen Frequenz für jeden Kanal eingesetzt und verwendet wird. Die Frequenz des freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators (l) soll im Frequenzband von 50 MHz in Stufen von 10 kHz verändert werden. Das bedeutet, daß ein jeder der nachstehend angeführten Kanäle die nachstehend angeführte Frequenz hat:-Assume, for example, that this oscillator in radio sets is connected to a different oscillator Frequency for each channel is inserted and used. The frequency of the free-swinging and tunable Oscillator (l) should be changed in the frequency band of 50 MHz in steps of 10 kHz. This means that each of the channels listed below has the frequency listed below: -
Kanal 1 . o . 50 MHz + 10 kHz Kanal 2 . o . 50 MHz + 20 kHzChannel 1. o . 50 MHz + 10 kHz channel 2. o . 50 MHz + 20 kHz
In diesem Falle nimmt das Frequenzteilungsverhältnis (Ν) der Frequenzteiler-Schaltung (2) für jeden Kanal die nachstehend angeführten ¥erte an:-In this case, the frequency division ratio increases (Ν) of the frequency divider circuit (2) the following values for each channel: -
• Kanal 1 .„. 5001 ' Kanal 2 „„β 5002• Channel 1. ". 5001 'channel 2 "" β 5002
Ist dies der Fall, dann hat die Frequenz des Ausgangssignales der Frequenzteiler-Schaltung (2) einen Wert von 10 kHz.If this is the case, then the frequency of the output signal of the frequency divider circuit (2) has a Value of 10 kHz.
Für diesen Schwingkreis, bei dem ein Signal von bis zu 50 MHz eine Frequenzteilung zu durchlaufen hat, ist ein schnell arbeitendes Zählwerk als Frequenzteiler-Schaltung (2) erforderlich. Weil nun auch das Frequenzteilungsverhältnis der Frequenzteiler-Schaltung (2) groß ist, muß auch eine große Anzahl von Zählwerksstufen eingesetzt werden. Um die Anzahl der Zählwerksstufen zu verringern, damit aber auoh umFor this resonant circuit, in which a signal of up to 50 MHz has to pass through a frequency division, a fast-working counter is required as a frequency divider circuit (2). Now, because also the frequency division ratio of the frequency dividing circuit is large (2), and also a large number must be used in steps of the counter. To reduce the number of counter levels, but also to reduce it
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das Frequenzteilungsverhältnis der Frequenzteiler-Schaltung (2) auf einen niedrigeren Wert zu bringen, ist der mit Figo 2 dargestellte freischwingende und durchstirambare Oszillator (2) vorgeschlagen worden. Jene Teile der mit Figo 2 wiedergegebenen Schwingkreis-Schaltung, die den mit Figo 1 dargestellten Teilen entsprechen, sind mit der gleichen allgemeinen Hinweiszahl gekennzeichnet»bringing the frequency division ratio of the frequency divider circuit (2) to a lower value has been proposed that illustrated with reference to Figure 2 o free swinging and durchstirambare oscillator (2). Those parts of the reproduced with Figo 2 oscillating circuit, which correspond to the parts shown with FIG o 1 are marked with the same general reference number "
In der mit Fig. 2 wiedergegebenen Schaltung durchläuft die Frequenz des Ausgangssignales des freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators (l) nicht direkt einen Frequenzteilungsvorgang, dieses Ausgangssignal wird vielmenr einer Mischstufe (6) aufgeschaltet, die ebenfalls das Ausgangssignal eines Festfrequenzoszillators (7) aufgeschaltet erhält ο In dieser Mischstufe (6) werden die beiden Signale miteinander derart vermischt, daß als Ausgangssignal ein Signal entstehen wird, dessen Frequenz gleich der Differenz aus den Frequenzen der beiden aufgeschalteten Signale ist. Dieses Mischstufen-Ausgangssignal wird sodann der Frequenzteiler-Schaltung (2) zugeführt, woraufhin dann die weitere Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem mit Fig. 1 wiedergegebenen Schwingkreis und dessen Arbeitsweise erfolgt,,In the circuit shown with Fig. 2 runs through the frequency of the output signal of the free-swinging and tunable oscillator (l) not directly a frequency dividing process, this one Output signal is often a mixer stage (6) switched on, which is also the output signal a fixed frequency oscillator (7) is switched on ο In this mixer (6) the two signals are mixed with one another in such a way that as an output signal a signal will arise whose frequency is equal to the difference between the frequencies of the both connected signals. This mixer output signal is then fed to the frequency divider circuit (2), whereupon the further processing in accordance with the resonant circuit reproduced with FIG. 1 and its Working method takes place,
Hat nun der freischwingende und durehstimmbare Oszillator (l) eine Frequenz von 50 MHz und der Oszillator (7) eine Schwingungsfrequenz von 48 MHz, dann nimmt für jeden Kanal die Frequenz des Eingangssignales der Frequenzteiler-Schaltung (2) dieNow the free-running and continuously tunable oscillator (l) has a frequency of 50 MHz and the Oscillator (7) an oscillation frequency of 48 MHz, then takes the frequency of the input signal of the frequency divider circuit (2) for each channel
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nachstehend angeführt Werte an:-values listed below: -
Kanal 1 .„„ 2 MHz + 10 kHz
Kanal 2 o„o 2 MHz + 20 kHzChannel 1. "" 2 MHz + 10 kHz
Channel 2 o " o 2 MHz + 20 kHz
Damit aber sollte das Frequenzteilungsverhältnis
(n) - dieses Frequenzteilungsverhältnis (n) sollte im Vergleich mit der Schwingkreis-Schaltung
nach Fig. 1 kleiner sein - die nachstehend angeführten Werte aufweisen:-But with that the frequency division ratio should
(n) - this frequency division ratio (n) should be compared with the resonant circuit
be smaller according to Fig. 1 - have the following values: -
Kanal 1 o o„ 201
Kanal 2 o.. 202Channel 1 oo "201
Channel 2 o .. 202
Werden nun die mit Figo 1 und Fig. 2 wiedergegebebenen
Schwingkreis-Schaltungen der Einwirkung von
Netzspannungsschwankungen, von Temperaturänderungen und von anderen Störgrößen unterworfen, dann treten
im freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator ebenfalls Schwankungen auf, die sich als Frequenzabweichungen
bemerkbar macheno Diese Frequenzabweichungen oder Frequenzabwanderungen können, wenn sie
sich innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches
bewegen, durch die negative Rückführung oder negative Rückkopplung ausgesteuert werden,, Überschreitet
die Frequenzabweichung jedoch einen Grenzwert, dann kann die Rückführungsschleife oder die Rückkopplungsschleife
diese Aussteuerung nicht mehr durchführen, so daß die Folge ein Aufbrechen des Regelkreises
ist. Diese Grenzfrequenz kann nicht größer sein als die Frequenz des der Detektor-Schaltung
oder der Komparator-Schaltung aufgeschalteten Eingangssignales. Bei der mit Fig. 1 und mit Figo 2
dargestellten Schwingkreis-Schaltung hat das Eingangssignal der Detektor-Schaltung oder der Komparator-Schaltung
eine Frequenz von 10 kHz. SchwanktIf now the back gege bebenen with o Fig 1 and Fig. 2 resonant circuit circuits to the action of
Mains voltage fluctuations, temperature changes and other disturbances, then fluctuations also occur in the free-running and tunable oscillator, which become noticeable as frequency deviations o These frequency deviations or frequency deviations can, if they are within a certain frequency range
move, through which negative feedback or negative feedback are controlled, If the frequency deviation exceeds a limit value, then the feedback loop or the feedback loop can no longer perform this control, so that the result is a break in the control loop. This cut-off frequency cannot be greater than the frequency of the detector circuit
or the input signal applied to the comparator circuit. When with Fig. 1 and Fig 2 o
The resonant circuit shown here, the input signal of the detector circuit or the comparator circuit has a frequency of 10 kHz. Fluctuates
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jedoch, die Frequenz des fre!schwingenden und durchstimmbaren Oszillators um nur 0,1 °/ot dann bedeutet dies eine Frequenzabweichung oder Frequenzabwanderung von 50 kHz. Dies ist größer als das der Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung zugeführte Eingangssignal, so daß aus diesem Grunde die Rückkopplung oder der Regelkreis diese Frequenzabweichung nicht aussteuern kann»However, the frequency of the fre! oscillating and variable frequency oscillator by only 0.1 ° / o t this means a frequency deviation or frequency drift of 50 kHz. This is greater than the input signal fed to the detector circuit or comparator circuit, so that for this reason the feedback or the control loop cannot control this frequency deviation »
Der Nachteil der mit Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegebenen freischwingenden und durchstimmbaren Oszillatoren liegt also darin, daß diese Oszillatoren größere Störungen niäht aushalten können,The disadvantage of the freely oscillating and tunable oscillators shown with FIGS. 1 and 2 lies in the fact that these oscillators cannot withstand major disturbances,
Ziel dieser Erfindung ist somit die Schaffung eines freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator-Schwingkreises, der in der Lage ist, die Einwirkungen von Spannungsschwankungen, von Temperaturänderungen oder anderen Störungen auszuhalten und zu korrigieren The aim of this invention is therefore to create a free-running and tunable oscillator circuit, who is able to withstand the effects of voltage fluctuations and temperature changes or other disturbances to endure and correct
Zu dem Oszillator-Schwingkreis dieser Erfindung gehören:- ein erster freischwingender und durchstimmbarer Oszillator; eine Frequenzteiler-Schaltung zur Unterteilung der Frequenz des AusgangssignaIes des Oszillators; eine erste Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung , die die Phasenlage des Ausgangssignales der Frequenzteiler-Schaltung zu vergleichen hat mit der Phasenlage eines Bezugsfrequenzsignales; und aus einer Vorrichtung, über die die Frequenz des bereits angeführten ersten freischwingen und durchstimmbaren Oszillators durch das Ausgangssignal der Detektor-Schaltung oder der Komparator-Schaltung gesteuert und geregelt wird; sowie ein zweiter frei- The oscillator circuit of this invention includes: a first free-running and tunable oscillator; a frequency dividing circuit for dividing the frequency of the output signal of the oscillator; a first detector circuit or comparator circuit which has to compare the phase position of the output signal of the frequency divider circuit with the phase position of a reference frequency signal; and from a device by means of which the frequency of the already mentioned first freely oscillating and tunable oscillator is controlled and regulated by the output signal of the detector circuit or the comparator circuit; as well as a second free
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schwingender und durchstimmbarer Oszillator; eine Mischstufe, in der das Ausgangssignal des Oszillator und ein Signal konstanter Frequenz miteinander vermischt -werden, wobei das dabei entstehende Ausgangssignal gleich der Differenz zwischen den Frequenzen beider vorerwähnter Signal ist; eine zweite Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung, die die Phasenlage des Mischstufen-Ausgangssignales mit der Phasenlage des Ausgangssignales des ersten freischwingenden und durchstimmbaren Osziallators zu vergleichen hat; und schließlich auch noch eine Vorrichtung, über die die Schwingungsfrequenz des zweiten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators durch das Ausgangssignal der vorerwähnten zweiten Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung gesteuert und geregelt wirdo oscillating and tunable oscillator; a mixer in which the output signal of the oscillator and a signal of constant frequency are mixed with one another, the resulting output signal being equal to the difference between the frequencies of the two aforementioned signals; a second detector circuit or comparator circuit which has to compare the phase position of the mixer output signal with the phase position of the output signal of the first free-running and tunable oscillator; and finally also a device via which the oscillation frequency of the second free-running and tunable oscillator is controlled and regulated by the output signal of the aforementioned second detector circuit or comparator circuit, or the like
Die Schaltung mit dem ersten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator bildet einen ersten geschlossenen Regelkreis, der durch Störungen nicht leicht beeinflußt werden kann« Die Schaltung mit dem zweiten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator bildet einen .zweiten geschlossenen Regelkreis, der derart ausgelegt ist, daß er Störungen auch dann aussteuern kann, wenn diese Störungen auf ihn einwirken„ Damit aber ist der gesamte Schwingkreis unanfällig gegen Störungen,,The circuit with the first free-running and tunable oscillator forms a first closed one Control loop that cannot easily be influenced by disturbances «The circuit with the second free-running and tunable oscillator forms a second closed control loop, which is designed in such a way that it can control disturbances even if these disturbances affect it " However, this means that the entire oscillating circuit is not susceptible to interference,
Diese Erfindung wird nachstehend anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele)näher erläutert und beschrieben. In dieser Zeichnung ist This invention is explained and described in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing (the exemplary embodiments shown in the drawing). In this drawing is
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Fig. 1 Ein Blockschaltplan eines bereits bekannten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator-Schwingkreises.Fig. 1 is a block diagram of an already known free-running and tunable Oscillator circuit.
Fig. 2 Ein Blockschaltplan eines bereits bekannten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator-Schwingkreises.Fig. 2 is a block diagram of an already known free-running and tunable Oscillator circuit.
Fig. 3 Ein Blockschaltplan eines freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator-Schwingkreises dieser Erfindung.3 shows a block diagram of a free-running and tunable oscillator circuit of this invention.
Der mit Fig. 3 wiedergegebene Schwingkreis besteht aus einem ersten phasenstarren Oszillator-Regelkreis 21 und aus einem zweiten phasenstarren Oszillator. Regelkreis 22,The resonant circuit shown in FIG. 3 consists of a first phase-locked oscillator control circuit 21 and from a second phase-locked oscillator. Control circuit 22,
Der spannungsgesteuerte Oszillator 22 des ersten Oszillator-Regelkreises 21, dessen Frequenz durch eine von außen her aufgeschaltete Spannung gesteuert und geregelt wird, besteht beispielsweise aus einem astabilen Multivibrator, dessen Ausgang auf eine Frequenzteiler-Schaltung 23 geführt ist, in der die Frequenz des aufgeschalteten Signales im Verhältnis N geteilt wirdo Die Frequenzteiler-Schaltung 23 besteht beispielsweise aus einem Zählwerk, wobei das Frequenzteilungsverhältnis N variabel gehalten isto Der Referenz-Oszillator Zh1 der beispielsweise als Kristall-Oszillator ausgeführt ist, erzeugt ein Frequenz-Referenzsignal ο Das Ausgangssignal der Frequenzteiler-Schaltung 23 und das Frequenz-Referenzsignal werden einer ersten Detektor-Schaltung 25 aufgeschaltet, wo die Phasenlagen der beiden Signale miteinander verglichen werden.The voltage-controlled oscillator 22 of the first oscillator control circuit 21, the frequency of which is controlled and regulated by an externally applied voltage, consists, for example, of an astable multivibrator, the output of which is fed to a frequency divider circuit 23 in which the frequency of the applied signal is divided in the ratio N o The frequency divider circuit 23 consists, for example, of a counter, the frequency division ratio N being kept variable o The reference oscillator Zh 1, which is designed for example as a crystal oscillator, generates a frequency reference signal o The output signal of the frequency divider Circuit 23 and the frequency reference signal are connected to a first detector circuit 25, where the phase positions of the two signals are compared with one another.
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Fenn, die Frequenzen und die Phasenlagen der beiden miteinander verglichenen Signale sich einander vollkommen entsprechen, dann steht eine bestimmte Gleichspannung als Ausgangssignal am Ausgang der Detektor-Schaltung oder der Komparator-Schaltung 25 ano Dieses Aus gangs signal -wird über einen Tiefpaßfilter dem freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 22 zugeführt, damit die Frequenz dieses Oszillators konstant gehalten wird, In diesem Falle ist die Frequenz genau um N-mal größer als die Frequenz des Referenz-Oszialltors 2ko If the frequencies and the phase positions of the two signals compared with each other correspond perfectly, then a certain DC voltage is available as an output signal at the output of the detector circuit or the comparator circuit 25 o This output signal -will be passed through a low-pass filter to the free-running and tunable oscillator 22 is supplied so that the frequency of this oscillator is kept constant. In this case, the frequency is exactly N times greater than the frequency of the reference oscillator 2k o
Xst die Frequenz des Oszillators 22 nicht genau das N-Fache der Schwingungsfrequenz des Referenz-Oszillators 24, dann stimmen die Frequenz des Ausgangssignales der Frequenzteiler-Schaltung 23 und die Frequenz des Oszillators 24 nicht überein, wobei am Ausgang der Detektor-Srvbaltung oder der Komparator-Schaltung 25 eine Wechselspannung als Ausgangssignal vorhanden ist ο Diese Wechselspannung wird über den Tiefpaßfilter 26 dem freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 22 aufgeschaltet und steuert und regelt dann die Schwingungsfrequenz dieses Oszillators„ Dieser Kreis ist eine steuernde und regelnde negative Rückkopplung oder negative Rückführung, we.shalb auch nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne die Schwingungsfrequenz des Oszillators 22 wieder genau gleich dem N-Fachen der Schwingungsfrequenz des Referenz-Oszillators 24 wirdo If the frequency of the oscillator 22 is not exactly N times the oscillation frequency of the reference oscillator 24, then the frequency of the output signal of the frequency divider circuit 23 and the frequency of the oscillator 24 do not match, with the detector circuit or the comparator at the output -Circuit 25 an alternating voltage is available as an output signal ο This alternating voltage is applied to the free-running and tunable oscillator 22 via the low-pass filter 26 and then controls and regulates the oscillation frequency of this oscillator even after a certain period of time, the oscillation frequency of the oscillator 22 is again exactly equal to N times the oscillation frequency of the reference oscillator 24 o
Der spannungsgesteuerte Oszillator 28 im Regelkreis 27 besteht beispielsweise aus einem LC-Oszillator, bei The voltage-controlled oscillator 28 in the control circuit 27 consists, for example, of an LC oscillator, at
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dem eine "Varicap"-Kapazitätsdiode verwendet wird. Ein Oszillator 29 mit konstanter Frequenz ist beispielsweise als Kristall-Oszillator ausgeführt und erzeugt ein Signal mit konstanter Frequenzo Das Ausgangssignal des freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators 28 sowie das Ausgangssignal des Konstantfrequenz-Oszillators 29 werden einer Mischstufe 30 zugeführt und dort miteinander vermischt. Das Ausgangssignal der Mischstufe 30 ist ein Signal, dessen Frequenz der Differenz zwischen den Frequenzen der beiden vorerwähnten Signale entsprichto Nach dem Herausfiltern der unerwünschten Frequenzen in einem Bandpaßfilter 31 wird das Ausgangssignal der Mischstufe 30 einer zweiten Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung 32 aufgeschalteto Dieser Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung 32 ebenfalls aufgeschaltet wird das Ausgangssignal des ersten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillators 22o In der Schaltung 32 werden die Phasenlagen der aufgeschalteten beiden Signale miteinander verglichen9 wobei das Ausgangssignal des Oszillators 22 gleichzeitig das Ausgangssignal des ersten Oszillator-Regelkreises 21 isto Nun wird, wie dies auch im ersten Oszillator-Regelkreis der Fall ist, das Ausgangssignal der Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung 32 als negative Rückführung oder als negative Rückkopplung dem zweiten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 28 derart aufgeschaltet, daß die Frequenz dieses zweiten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 28 gesteuert und geregelt wirdo Zu dem Zeitpunkt, an dem der Steuerungsablauf dieses Regelkreises abge-a "varicap" capacitance diode is used. An oscillator 29 with a constant frequency is designed, for example, as a crystal oscillator and generates a signal with a constant frequency o The output signal of the free-running and tunable oscillator 28 and the output signal of the constant frequency oscillator 29 are fed to a mixer 30 and mixed there with one another. The output signal of the mixer 30 is a signal whose frequency corresponds to the difference between the frequencies of the two aforementioned signals o After the unwanted frequencies have been filtered out in a bandpass filter 31, the output signal of the mixer 30 is switched to a second detector circuit or comparator circuit 32 o This detector circuit or comparator circuit 32 is also connected to the output signal of the first free-running and tunable oscillator 22 o In circuit 32, the phase positions of the two connected signals are compared with each other 9 whereby the output signal of the oscillator 22 is simultaneously the output signal of the first oscillator control circuit 21 is o Now, as is also the case in the first oscillator control loop, the output signal of the detector circuit or comparator circuit 32 is sent as negative feedback or as negative feedback to the second free-running and tunable oscillator 28 switched so that the frequency of this second free swinging and tunable oscillator 28 is controlled and regulated o At the time point at which the control flow of this control circuit off
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geschlossen ist, stimmen die Frequenzen und die Phasenlagen der dem Detektor oder dem Komparator 32 aufgeschalteten beiden Signale überein0 is closed, the frequencies and the phase positions of the two signals applied to the detector or the comparator 32 match 0
In den Oszillator-Regelkreis 27 ist ein Tiefpaßfilter 33 geschaltet. Dieser Filter hat das Regelverhalten des Regelkreises zu verbessern, wie dies auch bei dem Tiefpaßfilter 26 im ersten Oszillator-Regelkreis 21 der Fall ist„A low-pass filter 33 is connected to the oscillator control circuit 27. This filter has the control behavior of the control loop, as is also the case with the low-pass filter 26 in the first oscillator control loop 21 the case is"
Der Schwingkreis wird nachstehend nun anhand von Fig. 3 unter Verwendung angenommener Werte erläutert und beschrieben.The resonant circuit will now be explained below with reference to FIG. 3 using assumed values and described.
Es sei angenommen, die Schwingungsfrequenz des zweiten freischwingenden und durchstimmbaren OszillatorsAssume the oscillation frequency of the second Free-running and tunable oscillator
28 innerhalb des 50 MHz-Bandes in Stufen von 10 kHz verändert werden soll. Dabei weist in Übereinstimmung mit der Kanalumschaltung der Oszillator 28 die folgende Frequenz auf:-28 within the 50 MHz band in steps of 10 kHz should be changed. It points in accordance with the channel switching of the oscillator 28 to the following frequency: -
Kanal 1 aoo 50 MHz + 10 kHz Kanal 2 .„β 50 MHz + 20 kHzChannel 1 aoo 50 MHz + 10 kHz Channel 2. " Β 50 MHz + 20 kHz
Wenn in diesem Fall der Konstantfrequenz-OszillatorIf in this case the constant frequency oscillator
29 eine Konstantfrequenz von k-8 MHz erzeugt, dann hat in Übereinstimmung mit jedem Kanal' das Ausgangssignal der Mischstufe 30 und des Bandpaßfilters 31 die nachfolgend angegebene Frequenz:-29 generates a constant frequency of k-8 MHz, then the output signal of the mixer 30 and of the bandpass filter 31 has the following specified frequency in accordance with each channel:
Kanal I000 2 MHz + IO kHz Kanal 2 . a „ 2 MHz + 20 kHzChannel I 000 2 MHz + IO kHz channel 2. a "2 MHz + 20 kHz
Ein Ausgangssignal, das diese Frequenz aufweist, wird der zweiten Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung 32 aufgesehaltet„An output signal having this frequency is the second detector circuit or comparator circuit 32 open "
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Vom Oszillator 22 müssen also für jeden Kanal die nachstehend angeführten Frequenzen erzeugt werden:-The frequencies listed below must therefore be generated by the oscillator 22 for each channel:
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Kanal 2 oο. 2 MHz + 20 kHzChannel 2 o ο. 2 MHz + 20 kHz
Zur Erzeugung dieser Frequenz hat für jeden Kanal das Frequenzteilungsverhältnis N der Frequenztei·* lerschaltung 23 den nachstehend angeführten Wert:To generate this frequency, the frequency division ratio N of the frequency division * circuit 23 the following value:
Kanal 1 ... 201 Kanal 2 o„. 202Channel 1 ... 201 Channel 2 o ". 202
In dem der Fall, dann wird nach Abschluß des Regelvorganges die Frequenz des AusgangsSignales der Frequenzteiler-Schaltung 10 kHz betragen,, Damit aber wird dann, wenn die Schwingungsfrequenz des Referenz-Oszillators 24 mit 10 kHz gewählt worden ist, der erste freischwingende und durchstimmbare Oszillator 22 unter Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens gesteuert und geregelt, und zwar derart, daß die einem jeden Kanal entsprechende Schvingungsfrequenz den zuvor genannten Wert aufweist. Sodann werden das Ausgangssignal des Oszillators 22 und das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 31 in der zweiten Detektor-Schaltung oder Komparator-Schaltung 32 miteinander verglichene Über den Tiefpaßfilter 33 wird das Ausgangssignal dieser Phasendetektor-Schaltung oder Phasenkomparator-Schaltung 32 derart auf den freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator geschaltet, daß die Frequenz dieses Oszillators gesteuert und geregelt wirdo In this case, the frequency of the output signal of the frequency divider circuit will be 10 kHz after completion of the control process, but if the oscillation frequency of the reference oscillator 24 has been selected to be 10 kHz, the first free-running and tunable oscillator 22 controlled and regulated using the method described above in such a way that the oscillation frequency corresponding to each channel has the aforementioned value. The output signal of the oscillator 22 and the output signal of the bandpass filter 31 are then compared in the second detector circuit or comparator circuit 32. Via the low-pass filter 33, the output signal of this phase detector circuit or phase comparator circuit 32 is switched to the free-running and tunable oscillator that the frequency of this oscillator is controlled and regulated o
Der Oszillator 22 des ersten Oszillator-Regelkreises 21 hat,verglichen mit der Schwingungsfrequenz des zum zweiten Oszillator-Regelkreises 27 gehörenden Oszillators 28, eine niedrige Schwingungsfrequenz„ Damit aber ist im Falle von SpannungsSchwankungen, von 'Temperaturveränderungen oder dergleichen mehrThe oscillator 22 of the first oscillator control circuit 21 has, compared with the oscillation frequency of the second oscillator control loop 27 associated with oscillator 28, a low oscillation frequency "This, however, in the case of voltage variations of 'temperature changes or the like
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der Bereich, der Frequenzabwandungerung oder Frequenzverschiebung in dem zum ersten Oszillator-Regelkreis 21 gehörenden ersten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 22 vergleichsweise gering und kann deshalb durch die negative Rückführung oder negative Rückkopplung ausgesteuert werden. Bei dem zum zweiten Oszillator-Regelkreis 27 gehörenden zweiten freischwingenden und durchstimmbaren Oszillator 28 ist gegenüber jener des zum ersten Regelkreis gehörenden Oszillators 22 die Frequenzabweichung etwas größer, aber auch die Frequenz des Eingangssignales des Phasendetektors oder Phasenkomparators 32 im zweiten Oszillator-Regelkreis 27 ist größer als jene des Phasendetektors oder Phasenkomparators 25, so daß auch diese Frequenzabwanderung oder Frequenzverschiebung in gleicher Weise ausgesteuert werden kann» Es sei nun beispielsweise angenommen, daß eine Schwankung in der Stromquellenspannung oder dergleichen in den Frequenzen der freischwingenden und durchstimmbaren Oszillatoren 22 und 28 eine Schwankung von Ool 0Jo verursacht» Das hat zur Folge, daß die Schwingungsfrequenz des Ozillators 22 um 2 kHz schwankt; aber diese Frequenzabweichung ist kleiner als 10 kHz des auf den Phasendetektor oder Phasenkomparator aufgeschalteten Eingangssignales, so daß aus diesem Grunde die Frequenzabweichung durch den ersten Regelkreis leicht ausgesteuert werden kanno Da gibt es auch eine Schwankung von 50 kHz in der Frequenz des Oszillators 28 j diese Frequenzabweichung ist kleiner als die Frequenz des dem Phasendetektor oderthe range of the frequency drift or frequency shift in the first free-running and tunable oscillator 22 belonging to the first oscillator control circuit 21 is comparatively small and can therefore be controlled by the negative feedback or negative feedback. In the second free-running and tunable oscillator 28 belonging to the second oscillator control loop 27, the frequency deviation is somewhat greater than that of the oscillator 22 belonging to the first control loop, but the frequency of the input signal of the phase detector or phase comparator 32 in the second oscillator control loop 27 is also greater than that of the phase detector or phase comparator 25 so that this frequency drift or frequency shift can also be controlled in the same way 0 Jo causes »As a result, the oscillation frequency of the oscillator 22 fluctuates by 2 kHz; But this frequency deviation is less than 10 kHz of the input signal applied to the phase detector or phase comparator, so that for this reason the frequency deviation can easily be controlled by the first control loop o There is also a fluctuation of 50 kHz in the frequency of the oscillator 28 j this Frequency deviation is smaller than the frequency of the phase detector or
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Phasenkomparator aufgeschalteten Eingangssignales, das eine Frequenz von rund 2 MHz hat, weshalb auch diese Fequenzabwexchung vom zweiten Oszillator-Regelkreis leicht ausgesteuert werden kann. Die Phasenlagensteuerungen im ersten Regelkreis 21 und im zweiten Oszillator-Regelkreis 27 werden voneinander unabhängig durchgeführt, so daß insgesamt durch sie die Frequenzabweichungen ausgesteuert werden können« Dieser Effekt kann jedoch bei den mit Figo 1 und Figo 2 dargestellten Oszillator-Schwingkreisen nicht durchgeführt oder erzielt werden«Phase comparator applied input signal, which has a frequency of around 2 MHz, which is why this frequency deviation can easily be controlled by the second oscillator control circuit. The phase angle control in the first control circuit 21 and second oscillator control circuit 27 are independently performed, so that the frequency deviations can be controlled as a whole by them "However, this effect can not be performed in the illustrated with reference to FIG o 1 and o 2 oscillator resonant circuits or be achieved"
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Claims (3)
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufschalten auf den ersten Oszillator das Ausgangssignal der ersten Detektor-Schaltung durch einen Tiefpaßfilter (31) geführt wird und daß das Ausgangssignal der zweiten Detektor-Schaltung vor dem Aufschalten auf den 2. Free-running and tunable oscillator circuit according to claim 1,
characterized in that, before switching to the first oscillator, the output signal of the first detector circuit is passed through a low-pass filter (31) and in that the output signal of the second detector circuit is fed to the
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| DE2648103A1 true DE2648103A1 (en) | 1977-05-12 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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- 1976-10-28 FR FR7632564A patent/FR2330198A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5254356A (en) | 1977-05-02 |
| FR2330198A1 (en) | 1977-05-27 |
| IT1068782B (en) | 1985-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |