DE2735053A1 - Digitaler phasenregelkreis - Google Patents

Digitaler phasenregelkreis

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DE2735053A1 DE19772735053 DE2735053A DE2735053A1 DE 2735053 A1 DE2735053 A1 DE 2735053A1 DE 19772735053 DE19772735053 DE 19772735053 DE 2735053 A DE2735053 A DE 2735053A DE 2735053 A1 DE2735053 A1 DE 2735053A1
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Description

  • Digitaler Phasenregelkreis
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen digitalen Phasenregelkreis zum Synchronisieren von Ausgangssignalen mit Eingangssignalen, bei dem ein Phasendetektor vorgesehen ist, der der jeweiligen Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen und den Eingangssignalen zugeordnete, die Regelabweichung darstellende erste Signale erzeugt und bei dem eine Filteranordnung vorgesehen ist, an der die ersten Signale anliegen und die die Regelgröße darstellende zweite Signale an einen Oszillator abgibt, der die Ausgangssignale erzeugt, deren Folgefrequenz der Regelgröße zugeordnet ist.
  • Es sind bereits digitale Phasenregelkreise bekannt, bei denen zwischen einem Phasendetektor und einem Oszillator eine Filteranordnung vorgesehen ist. Der Phasendetektor erzeugt Regelabweichungen, die den Phasendifferenzen zwischen: den Eingangssignalen und vom Oszillator erzeugten Ausgangssignalen proportional sind. Die Regelabweichungen werden einer Filteranordnung zugefflhtt, die an ihrem Ausgang eine Regelgröße an den Oszillator abgibt. Der Oszillator erzeugt die Ausgangssignale, deren Folgefrequenz von den Momentanwerten der Regelgröße abhängt. Eine bekannte Filteranordnung führt eine Digitalisierung der Regelabweichung, eine Bildung des digitalen Integrals der Regelabweichung und eine Addition der digitalen Regelabweichung und des digitalen Integrals der Regelabweichung in drei zeitlich aufeinanderfolgenden Schritten durch, was einen hohen Aufwand für die digitale Filteranordnung und ihre Taktsteuerung erfordert. Eine bereits vorgeschlagene Filteranordnung ent- hält einen Addierer, der die Regelabweichung mit Signalen addiert, die der mit einem konstanten Faktor multiplizierten zeitlich vorhergehenden Regelgröße zugeordnet sind. Diese Filteranordnung erfordert einen verhältnismäßig großen Aufwand,da Addierer und Multiplizierer erforderlich sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen digitalen Phasenregelkreis anzugeben, bei dem die Filteranordnung digital ausgebildet ist und bei dem die Filteranordnung und deren Taktsteuerung einen geringen Aufwand erfordert. Insbesondere sollen für die Filteranordnung keine digitalen Addierer oder Multiplizierer verwendet werden.
  • Erfindungsgemaß wird die Aufgabe bei dem digitalen Phasenregelkreis der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Filteranordnung eine erste Zählstufe und eine zweite Zählstufe enthält, an deren Zähleingängen in einem Taktgeber erzeugte Taktimpulse anliegen und die in Abhängigkeit von den Binärwerten der ersten Signale aufwärts bzw. abwärts gezählt werden, daß die Ausgänge der zweiten Zählstufe mit den Stelleingängen der ersten Zählstufe verbunden sind und daß an den Setzeingängen der ersten Zählstufe im Taktgeber erzeugte Setzsignale anliegen, die jeweils nach einer vorgegebenen Zeitdauer die an den höherwertigen Ausgängen der zweiten Zählstufe abgegebenen Zählerstände in die erste Zählstufe einspeichern und daß an den Ausgängen der ersten Zählstufe abgegebene Zählerstände die Regelgröße darstellen.
  • Der digitale Phasenregelkreis gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Proportional-Integral-Verhalten. Er hat den Vorteil, daß das Proportional-Integral-Verhalten ohne die Verwendung von Addierern und/oder Multiplizierern erreicht wird. Gleichzeitig wird die Digitalisierung der Regelabweichung ohne zusätzlichen Aufwand erreicht. Weiterhin hat er die Vorteile, daß die Parameter des Regelkreises zweiter Ordnung, wie die Eigenfrequenz und die Dämpfung, in einem weiten Bereich frei gewählt werden können und in bestimmten Bereichen digital verändert werden können.
  • Ein besonders geringer Aufwand des digitalen Phasenregelkreises wird erreicht, wenn die Zählstufen jeweils aus einer Mehrzahl von Zählern gebildet werden und wenn mindestens einer der Zähler mit den niederwertigsten Ausgängen beiden Zählstufen gemeinsam zugeordnet ist.
  • Um auch beim Ausfall oder bei einer Störung der Regelabweichung eine brauchbare Regelgröße für den Oszillator zur Verfügung stellen zu können, ist es günstig, wenn die Zählstufen gesperrt werden und wenn der ersten Zählstufe ein Speicher nachgeschaltet ist, in dem eine Regelgröße durch im Taktgeber erzeugte Speichersignale einspeicherbar ist. Insbesondere ist es günstig, wenn die Regelgröße beim Sperren der Zählstufen den Wert des Integrals der Regelabweichung annimmt.
  • Falls der Oszillator als spannungs- oder stromgesteuerter Oszillator ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn dem Speicher ein Digital-Analog-Wandler nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Oszillators verbunden ist.
  • Falls die in den beiden Zählerstufen gebildeten Signale während vorgegebener Zeitintervalle nicht geändert werden sollen, um während dieser Zeitintervalle eine weitere Verarbeitung dieser Signale zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Taktgeber Freigabesignale erzeugt, die die Zählstufen nur während vorgegebener Zeitdauern freigeben.
  • Um ein für den jeweiligen Anwendungsfall bestmögliches Regelverhalten zu erreichen und insbesondere die Eigenfrequenz bei unverändertem Dämpfungsfaktor verändern zu können, ist es günstig, wenn die Regelparameter durch änderung der Länge der ersten und/oder der zweiten Zählstufe einstellbar sind.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des digitalen Phasenregelkreises gemäß der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Phasenregelkreises, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Filteranordnung des Phasenregelkreises, Fig. 3 ein Schaltbild des digitalen Phasenregelkreises, Fig. 4 Zeitdiagramme von Signalen an verschiedenen Punkten der Filteranordnung.
  • Dem in Fig. 1 dargestellten Phasenregelkreis PR werden von einem Signalgeber SG Eingangssignale ES zugeführt. An seinem Ausgang gibt der Phasenregelkreis PR Ausgangssignale AS an einen Signalverbraucher SV ab. Die Folgefrequenz der Ausgangssignale AS wird durch den Phasenregelkreis PR derart geregelt, daß sie gleich ist der Folgefrequenz der Eingangssignale ES oder - bei Verwendung eines Frequenzteilers FT mit dem Teilerverhältnis 1:N - der mit dem Faktor N multiplizierten Folgefrequenz der Eingangssignale ES. In entsprechender Weise wird die Phase der Ausgangssignale AS so geregelt, daß die Phasendifferenz am Ausgang des Frequenzteilers FT abgegebenen Ausgangssignalen AS1 und den Eingangssignalen ES im Mittel konstant ist und dieser Mittelwert der Phasendifferenz beispielsweise den Wert Null besitzt.
  • Der Phasenregelkreis PR enthält einen Phasendetektor PD, der die Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen ES und den Ausgangssignalen AS1 ermittelt. An seinem Ausgang gibt der Phasendetektor PD die Regelabweichung darstellende Signale RE an eine Filteranordnung FA ab. Die Impulsdauern dieser Signale RE sind proportional der Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen ES und den Ausgangssignalen AS1. An ihrem Ausgang gibt die Filteranordnung FA die Regelgröße darstellende Signale RG ab, die einem Oszillator OS zugeführt werden. Der Oszillator OS erzeugt die Ausgangssignale AS, die einerseits dem Signalverbraucher SV und andererseits dem Phasendetektor PD direkt oder in der Frequenz geteilt als Ausgangssignale AS1 zugeführt werden. Die Folgefrequenz der Ausgangssignale AS bzw. AS1 hängt von dem Momentanwert der Regelgröße ab und die Änderung der Folgefrequenz der Ausgangssignale AS ist beispielsweise proportional den Änderungen der Regelgröße.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Filteranordnung FA enthält eine Digitalisierungsstufe DI, einen Mittelwertbildner MI, einen Integrator IG, eine Addierstufe AD, einen Taktgeber TG, einen Speicher SP und gegebenenfalls einen Digital-Analog-Wandler DA. Die Digitalisierungsstufe DI erzeugt mit Hilfe der Regelabweichung RE Signale S1, die der Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen und den Ausgangssignalen zugeordnete Dualzahlen darstellen. Die Digitalisierungsstufe DI wird durch vom Taktgeber TG abgegebene Taktimpulse TI angesteuert. Die der Phasendifferenz zugeordneten Signale S1 liegen an dem Mittelwertbildner MI an, der jeweils während einer vorgegebenen Zeitdauer T den Mittelwert der Phasendifferenz ermittelt. Am Mittelwertbildner MI und an der Digitalisierungsstufe DI liegt ein Freigabesignal FG an, mit dem der Mittelwertbildner MI und die Digitalisierungsstufe DI freigegeben werden können. Der Mittelwertbildner MI gibt Signale S2, die proportional sind dem Mittelwert der Phasendifferenzen während vorgegebenen Zeitdauern, an einen ersten Eingang der Addierstufe AD ab. An dem zweiten Eingang der Addierstufe AD liegen vom Integrator IG abgegebene Signale S3 an, die das zeitliche Integral der Phasendifferenzen darstellen. Während der Zeitdauer T, die gleich ist der Periodendauer T der durch von dem Taktgeber TG abgegebenen Setzsisignale SE, werden die Signale S2 und S3 addiert und die am Ausgang der Addierstufe AD abgegebenen Signale S4 sind proportional dem Mittelwert der Phasendifferenz und proportional dem zeitlichen Integral der Phasendifferenz. Die Signale S4 werden mit Hilfe von vom Taktgeber TG abgegebenen Speichersignalen SS in den Speicher SP eingespeichert und bleiben während der folgenden Zeitdauer T konstant.
  • Die am Ausgang des Speichers SP abgegebenen Signale S5 können als digitale Regelgröße verwendet werden, fans als Oszillator OS mit veränderbarer Folgefrequenz ein digital einstellbarer Oszillator vorgesehen ist. Falls als Oszillator OS ein spannungs- oder stromgesteuerter Oszillator vorgesehen ist, werden die Signale S5 einem Digital-Analog-Wandler zugeführt, an dessen Spannungs- bzw. Stromausgang die durch Analogsignale RG dargestellte Regelgröße abgegeben wird.
  • Bei dem in Fig. 3 dargestellten Phasenregelkreis wird der Phasendetektor PD aus einem Flipflop FF gebildet, an dessen Setzeingang die invertierten Eingangssignale ES und an dessen Rücksetzeingang die Ausgangssignale AS1 anliegen. Es wird vorausgesetzt, daß die Eingangssignale ES und die Ausgangssignale AS1 etwa gleiche Folgefrequenzen haben. Immer dann, wenn das Eingangssignal ES den Binärwert 0 annimmt, wird das Flipflop gesetzt und das Signal RE an seinem Ausgang nimmt den Binärwert 1 an. Immer wenn das Ausgangssignal AS1 den Binärwert 1 annimmt, wird das Flipflop FF zurückgesetzt und das Signal RE nimmt den Binärwert 0 an.
  • Die Digitalisierungsstufe DI, der Mittelwertbildner MI und die Addierstufe AD bilden eine Einheit und werden bei dem Phasenregelkreis durch eine aus zwei Zählern Z1 und Z2 gebildete erste Zãhlstufe dargestellt. Eine zweite Zälilstufe, bestehend aus den Zählern Z1, Z3 und Z4, stellt den Integrator IG zusammen mit der Digitalisierungsstufe DI und der Xittelw s tbildner MI dar. Die Zähler Z1 bis Z4 sind jeweils als Auf/Abvärtszähler ausgebildet, wofür synchrone Zähler vorteilhafterweise verrundet werden. Das Signal RE wird den Zählern Z1 bis Z4 an Steuereingängen A zugeführt. Wenn das Signal RE den Binärwert 1 bzw. 0 hat, werden die Zähler Z1 bis Z4 aufwärts bzw. abwärts gezählt. An den Zähleingängen Z der Zähler Z1 bis Z4 liegen die im Taktgeber TG erzeugten Taktimpulse TI an, die die Zähler Z1 bis Z4 fortschalten.
  • Die Zähler Z1 und Z2, die die Digitalisierung, Mittelung und Addition durchführen, sind derart hintereinandergeschaltet, daß ein bei dem Zähler Z1 auslaufender übertrag, der am Ausgang CA abgegeben wird, im Zähler Z2 an einem Eingang CE für einen einlaufenden Übertrag zugeführt wird. Da die zweite Zãhlstufe aus den Zählern Z1, Z3 und Z4 gebildet vird,ist auch der Ausgang CA des Zählers Z1 mit dem Eingang CE des Zählers Z3 verbunden und der Ausgang CA Des Zahlers Z3 ist mit dem Eingang CE des Zählers Z4 verbunden. Der Zähler Z 1 ist somit Bestandteil beider Zähistufen. Das vom Taktgeber TG abgegebene Freigabesignal FG, das an einem Freigabeeingang F des Zählers Z1 anliegt, dient somit zum Sperren und Freigeben beider Zählstufen. Mit Hilfe des Freigabesignals RG wird nur während jeder n-ten Periodendauer des Ausgangssignals AS1 die Regelabweichung ausgewertet.
  • An Setzeingingen S der Zähler Z1 und Z2 liegt ein im Taktgeber TG erzeugtes Setzsignal SE an. Mit Hilfe des Setzsignals SE werden die Signale an den Ausgängen des Zählers Z4, also an den höherwertigen Ausgängen der zweiten Zählstufe in den Zähler Z2 eingespeichert. Gleichzeitig kann der Zähler Z1 durch Einspeichern des Wertes 0 zuruckgesetzt werden. Das Setzsignal SE bewirkt einerseits, daß im Zähler Z2 der durch die Signale S2 dargestellte Wert zu dem Ausgangswert, der dem Signal S3 entspricht, addiert wird, andererseits, daß die Digitalisierungsstufe DI und der Mittelwertbildner nl vor der Bildung des neuen Werts S2 auf den Ausgangswert, beispielsweise Null, gesetzt wird. Die Signale S4 am Ausgang der ersten Zählstufe werden mit Hilfe des Speichersignals SS in den Speichor SP eingespeichert. Die am Ausgang des Speichers SP abgegebenen Signale S5 werden dem Digital-Analog-Wandler DA zugeführt, der an seinem Ausgang die analoge Regelgröße abgibt. Die Regelgröße liegt am Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators OS an.
  • An seinem Ausgang gibt der Oszillator OS die Ausgangssignale AS an den Signalverbraucher SV, an den Taktgeber TG und über den Frequenzteiler FT als Ausgangssignale AS1 an den Phasendetektor PD ab.
  • Der Frequenzteiler FT kann entfallen, wenn die Folgefrequenz der Ausgangssignale AS gleich der Folgefrequenz der Eingangssignale ES ist.
  • Weitere Einzelheiten des digitalen Phasenregelkreises werden zusan-en mit den in Fig. 4 dargestellten Zeitdiagrammen beschrieben.
  • Bei den in Fig. 4 dargestellten Zeitdiagrammen sind in Abszissenrichtung die Zeit t und in Ordinatenrichtung die Momentanwerte von verschiedenen Signalen aufgetragen. Zum Zeitpunkt tl nimmt das Ausgangssignal AS1 den Binärwert 1 an und das Flipflop FF wird zuruckgesetzt. Das Signal RE nimmt damit den Binärwert O an und veranlaßt die Zähler Z1 bis Z4 abwärts zu zählen. Die Taktimpulse TI liegen an den Zählern Z1 bis Z4 an. Die Zähler Z1 bis Z4 werden so lange abwärts gezählt, bis zum Zeitpunkt t2 das Eingangssignal ES den Binärwert 0 annimmt und das Flipflop FF gesetzt wird. Das Signal RE nimmt damit den Binärwert 1 an und veranlaßt die Zähler Z1 bis Z4 aufwärts zu zählen. Zum Zeitpunkt t3 nimmt das Ausgangssignal wieder den Binärwert 1 an und das Signal RE nimmt den Bi- närwert 0 an. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 wurde angenommen, daß das Freigabesignal FG vorhanden war, nach dem Zeitpunkt t3 wird ein Zählen der Zähler Z1 bis Z4 durch das Fehlen des Freigabesignals verhindert.
  • Der Zählerstand der Zähler Z1 und Z2 ändert sich zwischen den Zeitpunkten tl und t3 um einen Wert, der dem Signal S1, der digitalisierten Phasendifferenz entspricht.
  • Da die erste Zählerstufe jeweils nur nach einer Zeitdauer T von dem Setzsignal SE auf den Ausgangswert gesetzt wird, wird während der Zeitdauer T der Mittelwert S2 der Signale S1 in der ersten Zählerstufe gebildet und zum Augangswert addiert. Die zweite Zählerstufe wird normalerweise nicht zurückgesetzt und addiert zu einem beliebigen Anfangswert die seitdem aufgetretenen Signale S1 der digitalisierten Phasendifferenz. Sie enthält somit mit ihren höherwertigen Stellen das zeitliche Integral der Phasendifferenz, das dem Signal S3 entspricht. Da der Zähler Z2 durch das Setzsignal SE auf den durch die Signale S3 dargestellten zuvor gebildeten Wert gesetzt wird, enthält er - nach der Zeitdauer T - vor dem folgenden Setzsignal SE den durch die Signale S4 dargestellten Wert, der proportional zum Mittelwert der Phasendifferenz während dieser Zeitdauer T und proportional zum Integral der Phasendifferenz ist. Die Länge des Zählers Z1 ist ein Maßstabsfaktor für das Signal S2, die Länge des Zählers Z3 ein Maßstabsfaktor für das Signal S3. Es ist möglich, die Zählerlängen von Z1 und Z2 durch eine digitale Stellgröße zu ändern und damit die Parameter der Regelung, die Eigenfrequenz und die Dämpfung einzustellen. Vorteilhaft ist, daß durch gleichsinnige Xnderung der Zählerlängen von Z1 und Z2 die Eigenfrequenz bei unveränderter Dämpfung variiert werden kann.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, anstelle des Zählers Z1 dem Zähler Z3 einen weiteren Zähler vorzuschalten oder den Zähler Z3 um eine entsprechende Anzahl von Zählstellen zu verlängern. Der Fehler in der Regelgröße RG, der dadurch entsteht, daß der Zähler Z1 sowohl Bestandteil der ersten als auch Bestandteil der zweiten Zählstufe ist, ist vernachlässigbar. Durch die Doppelausnutzung des Zählers Z1 ergibt sich jedoch eine wesentliche Einsparung an Bauelementen.
  • Das Speichersignal SS geht dem Setzsignal SE voraus und besitzt ebenfalls die Periodendauer T. Durch das Speichersignal SS wird nach beendeter Mittelwertbildung und Addition der Zählerstand des Zählers Z2, der jetzt dem Signal S4 entspricht, in den Speicher SP übernoien. Danach wird durch das Setzsignal SE der Zähler Z2 auf den neuen Anfangswert, der dem augenblicklichen Zählerstand des Zählers ZO entspricht, gesetzt. Es ist zweckmäßig, wenn das Speichersignal SS und das Setzsignal SE in ein Zeitintervall fallen, in dem die Zähler Zl ~bis Z4 durch das Freigabesignal FG gesperrt werden.
  • Mit der Periodendauer T wird jeweils ein neuer Wert der Regelgröße gebildet. Die Signale S5 am Ausgang des Speichers SP, deren Zahlenwert proportional ist der Phasendifferenz und dem zeitlichen Integral der Phasendifferenz, kann als digitale Regelgröße verwendet werden, wenn ein digital einstellbarer Oszillator vorgesehen ist. Falls beispielsweise ein spannungsgesteuerter Oszillator vorgesehen ist, wird dem Speicher SP der Digital-Analog-Wandler DA nachgeschaltet, der an seinem Ausgang die Regelgröße in Forn eines Analogsignals abgibt, dessen Monentanwert proportional ist dem Zahlenvert der durch die Signale S5 dargestellten Zählerstände.
  • Als Oszillator OS kann beispielsweise ein im Vergleich zu den Eingangsslgnalen ES hochfrequenter Oszillator verwendet werden. Die Taktimpulse TI können in diesem Fall identisch sein mit den am Ausgang des Oszillators OS abgegebenen Signalen. In dieser Fall muß jedoch der Frequenzteiler FT vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß der Nennwert der Folgefrequenz der Ausgangssignale Ast gleich ist der Folgefrequenz der Eingangssignale ES.
  • Werden die beiden Zählerstufen durch das Freigabesignal FG filt eine Zeitdauer gesperrt, die größer ist als 2T, so bleibt der Zählerstand des Zählers Z2 unverändert gleich dem des Zählers tl, die Regelgröße ist dann das Integral der Regelabweichungen.
  • Durch die gleichzeitige Digitalisierung, Mittelung und Addition mittels der ersten Zählstufe und durch die gleichzeitige Verwendung des Zählers Z1 in der ersten und in der zweiten Zählstufe erfordert der digitale PhasenregeLkreis einen besonders geringen Aufwand. Durch die verschiedenen Längen der Zähler ist es auf ein- fache Weise möglich, die Eigenfrequenz und die Dämpfung des Phasenregelkreises in einem weiteren Bereich frei zu wählen und in bestimmten Bereichen digital zu verändern. Es ist insbesondere mdglich, die Eigenfrequenz bei gleichbleibender Dämpfung digital einzustellen. Die Einstellung kann im Betrieb ohne Störung der Regelgröße erfolgen. Durch eine änderung der Teilungsverhältnisse im Frequenzteiler TE kann der Phasenregelkreis auch auf einfache Weise auf andere Folgefrequenzen der Eingangssignale eingestellt werden.
  • 7 Patentansprüche 4 Figuren L e e r s e i t e

Claims (7)

  1. Patentansprtiche { Digitaler Phasenregelkreis zum Synchronisieren von Ausgangssignalen mit Eingangssignalen, bei dem ein Phasendetektor vorgesehen ist, der der jeweiligen Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen und den Eingangssignalen zugeordnete, die Regelabweichung darstellende erste Signale erzeugt und bei dem eine Filteranordnung vorgesehen ist, an der die ersten Signale anliegen und die die Regelgröße darstellende zweite Signale an einen Oszillator abgibt, der die Ausgangssignale erzeugt, deren Folgefrequenz der Regelgröße zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Filteranordnung (FA) eine erste Zählstufe (Z1, Z2) und eine zweite Zählstufe (Z1, Z3, Z4) enthält, an deren Zähleingängen in einem Taktgeber (TG) erzeugte Taktimpulse (TI) anliegen und die in Abhängigkeit von den Binärwerten der ersten Signale (RE) aufwärts bzw. abwärts gezählt werden, daß die Ausgänge der zweiten Zählstufe (Zi, Z3, Z4> mit den Stelleingängen der ersten Zählstufe (Z1, Z2) verbunden sind und daß an den Setzeingängen der ersten Zählstufe (Z1, Z2) im Taktgeber (TG) erzeugte Setzsignale (SE) anliegen, die jeweils nach einer vorgegebenen Zeitdauer die an den höchstwertigen Ausgängen der zweiten Zählstufe (Z1, Z3, Z4) abgegebenen Zählerstände in die erste Zählstufe (Z1, Z2> einspeichern und daß an den Ausgängen der ersten Zählstufe (Zi, Z2) abgegebene Zählerstände die Regelgröße (RG) darstellen.
  2. 2. Digitaler Phasenregelkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählstufen (Zi, Z2 bzw. Z1, Z3, Z4) jeweils aus einer Mehrzahl von Zählern gebildet werden, und daß mindestens einer der Zähler (Z1) mit den niederwertigsten Ausgängen beiden Zählstufen (Z1, Z2 bzw. Z1, Z3, Z4> gemeinsam zugeordnet ist.
  3. 3. Digitaler Phasenregelkreis nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zãhlstufen (Z1, Z2 bzw. Z1, Z3, Z4) gesperrt werden und daß der ersten Zählstufe (Z1, Z2> ein Speicher (SP) nachgeschaltet ist, in dem eine Regelgröße durch im Taktgeber (TG) erzeugte Speichersignale (SS) einspeicherbar ist.
  4. 4. Digitaler Phasenregelkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelgröße beim Sperren der Zählstufen <Zi, Z2 bzw.
    Z1, Z3, Z4) den Wert des Integrals der Regelabweichung (S3) annimmt.
  5. 5. Digitaler Phasenregelkreis nach einem der vorangehenden AnsprU-che, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (SP) ein Digital-Analog-Wandler (DA) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit einem Steuereingang des Oszillators (OS) verbunden ist.
  6. 6. Digitaler Phasenregelkreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (TG) Freigabesignale (FG) erzeugt, die die Zählstufen (Z1, Z2 bzw. Z1, Z3, Z4) nur während vorgegebener Zeitdauern freigeben.
  7. 7. Digitaler Phasenregelkreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelparameter durch Änderung der Länge der ersten und/oder der zweiten Zählstufe (Z1, Z2 bzw.
    Z1, Z3, Z4) einstellbar sind.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010077A1 (de) * 1978-09-21 1980-04-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einstellen der Phasenlage eines Ausgangssignals in bezug auf ein Referenzsignal in einem System der Nachrichtentechnik
EP0025217A1 (de) * 1979-09-03 1981-03-18 Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Taktrückgewinnungsschaltung für Informationspaket-Übertragungssysteme
FR2564664A1 (fr) * 1984-05-15 1985-11-22 Adam Pierre Dispositif de recuperation d'un signal periodique
EP0321725A2 (de) * 1987-12-22 1989-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuerspannung eines spannungsgesteuerten Oszillators in einem Phasenregelkreis
EP0347737A2 (de) * 1988-06-21 1989-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Synchronisation eines Taktgenerators, insbesondere Taktgenerators einer digitalen Fernsprechvermittlungsstelle
EP0849882A2 (de) * 1996-12-19 1998-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuerspannung für einen spannungsgesteuerten Oszillator in einem Phasenregelkreis
EP1093227A1 (de) * 1999-10-14 2001-04-18 Motorola, Inc. Digitale Phasenregelkreisschaltung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628461A (en) * 1984-04-30 1986-12-09 Advanced Micro Devices, Inc. Phase detector

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010077A1 (de) * 1978-09-21 1980-04-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einstellen der Phasenlage eines Ausgangssignals in bezug auf ein Referenzsignal in einem System der Nachrichtentechnik
EP0025217A1 (de) * 1979-09-03 1981-03-18 Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Taktrückgewinnungsschaltung für Informationspaket-Übertragungssysteme
FR2564664A1 (fr) * 1984-05-15 1985-11-22 Adam Pierre Dispositif de recuperation d'un signal periodique
EP0321725A2 (de) * 1987-12-22 1989-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuerspannung eines spannungsgesteuerten Oszillators in einem Phasenregelkreis
EP0321725A3 (en) * 1987-12-22 1990-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining the control voltage of a voltage-controlled oscillator in a phase-locked loop
EP0347737A2 (de) * 1988-06-21 1989-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Synchronisation eines Taktgenerators, insbesondere Taktgenerators einer digitalen Fernsprechvermittlungsstelle
EP0347737B1 (de) * 1988-06-21 1994-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Synchronisation eines Taktgenerators, insbesondere Taktgenerators einer digitalen Fernsprechvermittlungsstelle
EP0849882A2 (de) * 1996-12-19 1998-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuerspannung für einen spannungsgesteuerten Oszillator in einem Phasenregelkreis
EP0849882A3 (de) * 1996-12-19 2000-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuerspannung für einen spannungsgesteuerten Oszillator in einem Phasenregelkreis
EP1093227A1 (de) * 1999-10-14 2001-04-18 Motorola, Inc. Digitale Phasenregelkreisschaltung

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DE2735053B2 (de) 1979-09-13
DE2735053C3 (de) 1980-05-22

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