DE3202733C2 - - Google Patents

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DE3202733C2
DE3202733C2 DE3202733A DE3202733A DE3202733C2 DE 3202733 C2 DE3202733 C2 DE 3202733C2 DE 3202733 A DE3202733 A DE 3202733A DE 3202733 A DE3202733 A DE 3202733A DE 3202733 C2 DE3202733 C2 DE 3202733C2
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Takenori Gyoda Saitama Jp Kurihara
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/22Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop
    • H03L7/23Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop with pulse counters or frequency dividers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S331/00Oscillators
    • Y10S331/02Phase locked loop having lock indicating or detecting means

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Frequenzsyntheseschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Frequenzsyntheseschaltung ist aus der GB-PS 11 16 947, insbesondere aus Fig. 4, bekannt. Derartige Frequenzsyntheseschaltungen liefern an ihrem Ausgang ein Signal mit einer sehr stabilen, einstellbaren Frequenz. Neben einer hohen Frequenzstabilität und einer hohen Einstellgenauigkeit bei entsprechend hoher Schleifenverstärkung in der ersten Phasenregelschleife sollten eine Frequenzsyntheseschaltung in einem möglichst großen Ausgangsfrequenzbereich arbeiten können.
Bei der bekannten Frequenzsyntheseschaltung sind besondere Maßnahmen getroffen, um die Genauigkeit der gewünschten Ausgangsfrequenz sicherzustellen. Das von dem zweiten Oszillator abgegebene Signal einer zweiten Frequenz kann mit einem Fehler behaftet sein, und zur Kompensation dieses Fehlers ist in der bekannten Schaltung die zweite Phasenregelschleife vorgesehen, in der der erste Frequenzumsetzer das Signal der zweiten Frequenz mit dem Signal der ersten Frequenz, welches mit dem Fehler der zweiten Frequenz behaftet ist, verglichen wird. Das diesem Vergleich entsprechende Ausgangssignal wird auf den zweiten Phasenvergleicher gegeben, der die Ausgangsfrequenz des ersten Oszillators regelt.
Zwar läßt sich mit dieser bekannten Schaltung eine weitestgehend fehlerfreie Ausgabe einer vorgegebenen Frequenz erreichen, jedoch ist der Arbeitsbereich der Frequenzsyntheseschaltung, d. h. der Bereich, in welchem der Oszillator mit variabler Frequenz auf eine bestimmte Frequenz einrasten kann, relativ gering.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzsyntheseschaltung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Schaltung in einem im Vergleich zum Stand der Technik größeren Ausgangssignal-Frequenzbereich zu arbeiten vermag, ohne daß die Frequenzstabilität und die exakte Übereinstimmung der Frequenz des Ausgangssignals der Schaltung mit einer vorgegebenen Frequenz beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Frequenzsyntheseschaltung erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Zwar besitzt auch die oben beschriebene bekannte Frequenzsyntheseschaltung zwei Phasenregelschleifen, jedoch rasten dort die beiden Schleifen unabhängig voneinander auf bestimmte Frequenzen ein. Demgegenüber ist in der erfindungsgemäßen Schaltung der Oszillator mit variabler Frequenz beiden Phasenregelschleifen gemeinsam, wobei die eine Phasenregelschleife im Vergleich zu der anderen Phasenregelschleife einen großen Fangbereich, jedoch nur geringe Schleifenverstärkung besitzt, während die andere Phasenregelschleife einen relativ kleinen Fangbereich, hingegen eine große Schleifenverstärkung besitzt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich die gewünschte Frequenz mit hoher Genauigkeit und hoher Stabilität einstellen läßt, und daß gleichzeitig die Möglichkeit besteht, Frequenzen in einem sehr großen Bereich einstellen zu können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Frequenzsyntheseschaltung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Frequenzsyntheseschaltung, die sich aus dem Stand der Technik herleiten läßt,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Frequenzsyntheseschaltung,
Fig. 4 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Rauschkomponenten in Abhängigkeit vorgegebener Frequenzen,
Fig. 5 ein Diagramm für den Verlauf der Ausgangsfrequenzkennlinie eines digitalen Phasenkomparators;
Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen den Fangbereichen der ersten und zweiten Phasenregelschleifen;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer weiteren Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3, welche Phasenänderungen verhindert;
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer modifizierten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7, welche frei von Phasenänderungen ist;
Fig. 10 ein Blockschaltbild einer weiteren modifizierten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13, bei welcher das Ausgangssignal des Oszillators mit variabler Frequenz unmittelbar einem zweiten Phasenkomparator zugeführt wird und eine Phasenänderung verhindert wird;
Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Abwandlung des Ausführungsbeispiel nach Fig. 10, und
Fig. 12 ein Blockschaltbild einer weiteren modifizierten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13, bei welcher keine Mittel zum Verhindern einer Phasenabweichung vorgesehen sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll zunächst anhand von Fig. 1 eine herkömmliche Frequenzsyntheseschaltung erläutert werden. Bei dieser Schaltung werden die Ausgangssignale eines spannungsgeregelten Oszillators 11 (welcher nachstehend als VCO bezeichnet wird) und eines Oszillators 12 einem Frequenzumsetzer 13 zugeführt, um hieraus ein Signal zu gewinnen, dessen Frequenz der Differenz f₀-f r ₁ zwischen der Ausgangsfrequenz f₀ des VCO 11 und der Ausgangsfrequenz f r ₁ des Oszillators (Signalgenerators) 12 entspricht. Das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 13 wird mit einem an einer Klemme 14 anliegenden Referenzsignal der Frequenz f r ₀ mittels eines Phasenkomparators 15 in der Phase verglichen. Das der Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen entsprechende Phasenvergleichssignal wird als Regelsignal über ein Addierglied 16 dem VCO 11 zugeführt. Der Signalpfad von dem VCO 11 über den Frequenzumsetzer 13, den Phasenkomparator 15, das Addierglied 16 und zurück zu dem VCO 11 stellen eine Phasenregelschleife 17 dar, welche nachstehend als PLL bezeichnet wird.
Zur Vorgabe einer Oszillationsfrequenz wird in einer Einstell- oder Vorgabeschaltung 18 ein Digitalwert vorgegeben und mittels eines D/A-Wandlers 19 in eine Analogspannung umgewandelt, die dem Addierglied 16 zugeführt wird. Der Frequenzgenerator 12 ist so ausgebildet, daß seine Ausgangssignalfrequenz geändert werden kann. Die PLL 17 besitzt im phasenstarren Kopplungszustand eine große Schleifenverstärkung, jedoch einen engen Fangbereich. Eine gewünschte Frequenz wird bei der Schaltung nach Fig. 1 in einer Vorgabeeinrichtung 22 gesetzt, worauf die gleiche Frequenz wie die vorgegebene Frequenz in der Vorgabeschaltung 18 vorgegeben wird. Anschließend wird eine Spannung, welche im wesentlichen gleich einer Spannung ist, die zur Oszillation des VCO 11 auf der vorgegebenen Frequenz erforderlich ist, als Regeleingangssignal über den D/A- Wandler 19 dem VCO 11 zugeführt. Damit ist die PLL 17 in der Lage, die Oszillationsfrequenz des VCO 11 auf die gewünschte, vorgegebene Frequenz zu schieben. Das Ausgangssignal des VCO 11 wird über eine Klemme 21 ausgegeben, wobei die Frequenz f₀ dieses Ausgangssignals gleich f r ₀ + f r ₁ ist, wenn die in der Vorgabeschaltung 18 und der Vorgabeeinrichtung 22 vorgegebene Frequenz gleich Null ist.
Die Ausgangsspannung des D/A-Wandlers 19, welche dem in der Vorgabeschaltung 18 vorgegebenen Frequenzwert entspricht, ist linearen Änderungen unterworfen, wohingegen sich die Oszillationsfrequenz des VCO 11 in manchen Fällen nicht linear mit ihrer Regelspannung ändern kann, so daß die Oszillationsfrequenz-Regelspannungs-Kennlinie des VCO 11 gelegentlich mit einer Hysterese behaftet sein kann. Falls die Oszillationsfrequenz-Regelspannungs-Kennlinie nicht linear ist, jedoch keine Hysterese aufweist, ist es möglich, die Beziehung zwischen dem vorgegebenen Frequenzwert der Vorgabeschaltung 18 und der Regelspannung vorzukorrigieren. Hierfür ist jedoch eine komplizierte Korrekturschaltung erforderlich, wobei es zudem schwierig ist, die Nichtlinearität der Oszillationsfrequenz-Regelspannungs-Kennlinie vollständig zu korrigieren. Falls die Korrektur nicht ausreichend ist, ist die PLL 17 nicht in der Lage, die Oszillationsfrequenz des VCO 11 auf der vorgegebenen Frequenz phasenstarr zu verkoppeln, wodurch das Ausgangssignal eine von der vorgegebenen Frequenz abweichende Frequenz aufweist. Falls die Oszillationfrequenz- Regelspannungs-Kennlinie des VCO 11 eine Hysterese aufweist, läßt sich dies schwierig korrigieren.
Diese Schwierigkeiten lassen sich durch Verwendung beispielsweise der in Fig. 2 dargestellten Frequenzsyntheseschaltung beseitigen. Bei dem Frequenzsynthetisierer nach Fig. 2 wird das Ausgangssignal des VCO 11 mittels eines Frequenzteilers 23 auf das 1/N-fache in der Frequenz heruntergeteilt, worauf das frequenzgeteilte Ausgangssignal einem Phasenkomparator 24 zugeführt wird, wo dessen Phase mit dem an der Klemme 14 anliegenden Referenzsignal verglichen wird. Das Phasenvergleichssignal wird dann dem Addierglied 16 zugeführt. Für den Phasenkomparator 24 verwendet man einen digitalen Phasenkomparator, welcher einen weiten Fangbereich aufweist. Andererseits wird der Frequenzumsetzer 13 als Phasenkomparator betrieben, d. h., als analoger Phasenkomparator, dessen Ausgangssignal dem Addierglied 16 zugeführt wird. Der Frequenzteilerfaktor N des Frequenzteilers 23 wird mittels der Vorgabeschaltung 18 geändert, worauf die vorgegebene Frequenz f r ₁ des Frequenzsignalgenerators 12 entsprechend geändert wird. Hierdurch wird die Ausgangsfrequenz f₀ an der Ausgangsklemme 21 zu Nf r ₀.
Infolge der Verwendung eines digitalen Phasenkomparators 24 besitzt die von dem VCO 11, dem Frequenzteiler 23, dem Phasenkomparator 24 und dem Addierglied 16 gebildete Phasenregelschleife 25 einen weiten Fangbereich. Damit errreicht die PLL 17 selbst dann, wenn eine von der Oszillationsfrequenz der VCO 11 beträchtlich abweichende Frequenz mittels der Vorgabeschaltung 18 vorgegeben wird, ohne weiteres den phasenstarren Kopplungszustand, obwohl sie hierzu viel Zeit benötigt und in diesem Zustand so arbeitet, daß die Oszillationsfrequenz des VCO 11 mit dem Ausgangssignal des Oszillators 12 synchronisiert werden kann. Aufgrund der Verwendung eines analogen Phasenkomparators 13 besitzt die PLL 17 einen relativ kleinen Fangbereich, jedoch eine große Schleifenverstärkung. Damit wird durch die Frequenznachführung mittels der PLL 17 das Problem des schlechten Rauschverhaltens gelöst, das bei alleiniger Verwendung der PLL 25 auftritt.
Die nach Fig. 2 vermeidet zwar die vorstehend bei dem Frequenzsyntheseschaltung nach Fig. 1 erläuterten Probleme einer nichtlinearen Kennlinie und einer Hysterese, doch ist es bei der Frequenzsyntheseschaltung nach Fig. 2 zur Änderung der Ausgangsfrequenz f₀ in kleinen Frequenzschritten über einen weiten Frequenzbereich hinweg erforderlich, den Frequenzteilerfaktor N des Frequenzteilers 23 zu vergrößern und damit die Frequenz f r ₀ des Referenzsignals an der Klemme 14 abzusenken, was jedoch nur bis zu gewissen Grenzen möglich ist. Ferner ist es erforderlich, die Grenzfrequenz eines in der Regelschleife 25 vorhandenen Schleifenfilters zu verringern, wodurch sich jedoch eine sehr lange Nachführdauer ergibt.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Frequenzsyntheseschaltung dargestellt, wobei in den Fig. 3 und 1 gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei der Frequenzsyntheseschaltung nach Fig. 3 wird das Ausgangssignal des als Oszillatorschaltung mit variabler Frequenz 10 dienenden VCO 11 durch das Ausgangssignal des Oszillators 12 in dem Frequenzumsetzer 13 in der Frequenz umgesetzt und das der Differenzfrequenz entsprechende Signal am Ausgang des Frequenzumsetzers 13 einem Phasenkomparator 15 zugeführt. Der Phasenkomparator 15 vergleicht das Ausgangssignal des Frequenzumsetzers 13 mit dem eine Frequenz f₁ aufweisenden Ausgangssignal eines weiteren Oszillators 27 in der Phase und führt das Phasenvergleichssignal dem VCO 11 zu dessen Regelung zu, d. h., daß das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 über einen Schalter 28 dem Addierglied 16 zugeführt wird. Die PLL 17 wird durch einen Signalpfad gebildet, der von dem VCO 11 über den Frequenzumsetzer 13, den Phasenkomparator 15 und das Addierglied 16 zurück zu dem VCO 11 führt. Der VCO 11 wird aufgrund des Ausgangssignals des Oszillators 27 geregelt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden die Ausgangssignale der Oszillatoren 12 und 27 mittels eines Frequenzumsetzers 29 in der Frequenz umgesetzt. Als Frequenzumsetzer 29 wird ein sog. Einseitenband-Mischer verwendet, wie er beispielsweise in dem "Electronics Designers Handbook" von L.J. Giacoletto, 2. Auflage (1977), McHill Book Co., Seiten 22 bis 55 im Kapitel "Single Sideband Modulator" beschrieben ist. Der Frequenzumsetzer bzw. Einseitenband-Mischer 29 liefert ein Signal, dessen Frequenz die Summe der Ausgangssignalfrequenzen f₁ und f₂ der Frequenzsignalgeneratoren 12 und 27 ist. Auf diese Weise erhält man eine PLL 31, welche von VCO 11 aufgrund dieses Summenfrequenzsignals regelt. Damit sich in der Regelschleife 31 der erforderliche Phasenvergleich leicht durchführen läßt, werden die Ausgangssignale des Frequenzumsetzers bzw. Einseitenband-Mischers 29 und des VCO 11 mittels Frequenzteiler 32 bzw. 33 in der Frequenz geteilt und die frequenzgeteilten Ausgangssignale mittels eines Phasenkomparators 34 in der Phase verglichen. Das Phasenvergleichssignal am Ausgang des Phasenkomparators 34 wird dem VCO 11 über das Addierglied 16 als Regelsignal zugeführt. Damit ergibt sich die PLL 31 durch den Signalweg von dem VCO 11 über den Phasenkomparator 34 und das Addierglied 16 zurück zu dem VCO 11.
Die Frequenzen der Ausgangssignale der Oszillatoren 12 und 27 lassen sich durch Vorgabeeinrichtungen 22 bzw. 35 vorgeben. Erforderlichenfalls wird jeder Oszillator 12 und 27 mit dem Ausgangssignal eines stabilen Referenzoszillators 36, beispielsweise eines Kristalloszillators gespeist, so daß sie aufgrund des Oszillatorausgangssignals ihre Signale auf den vorgegebenen Frequenzwerten der Vorgabeeinrichtungen 22 bzw. 35 halten. Gelegentlich enthält das Addierglied 16 ein sog. Schleifenfilter. Als Phasenkomparator 15 wird ein symmetrierter Mischer oder ein analoger Phasendetektor verwendet. Die PLL 17 besitzt in ihrem phasenstarren Kopplungszustand eine hohe Schleifenverstärkung und ein geringes Rauschen. Als Phasenkomparator 34 kann ein Frequenzkomparator verwendet werden, wie er beispielsweise unter der Bezeichnung MC4044 von der Firma Motorola Inc. oder unter der Bezeichnung 11C44 von der Firma Fairchild Inc. hergestellt und vertrieben wird. Durch die Verwendung derartiger Phasenkomparatoren läßt sich der Fangbereich außerordentlich vergrößern. Als Oszillator 12 kann beispielsweise ein in dem Buch von Vadin Manassewitsch "Frequency Synthesizers Therory and Design", Wily Interscience Publication, 1976, Seiten 34 bis 36, Fig. 1 bis 17 beschriebener Oszillator verwendet werden. Ferner kann der Oszillator 27 in gleicher Weise wie der Oszillator 12 aufgebaut werden, obwohl es günstig ist, den in der älteren US-Patentanmeldung der Anmelderin vom Dezember 1981 mit der Bezeichnung "Frequency Synthesizer" beschriebenen Oszillator zu verwenden.
Um die Ausgangsfrequenz der Ausgangsklemme 21 vorzugeben, wird zuerst der Schalter 28 in seine AUS-Stellung geschaltet und festgestellt, beispielsweise mit Hilfe eines Phasenzustands-Detektors 37 anhand der beiden Eingangssignale des Phasenkomparators 34, ob sich die PLL 31 im phasenstarren Koppelzustand befindet, worauf mittels des Ausgangssignals des Detektors 37 der Schalter 28 in seine EIN-Stellung geschaltet wird. Da handelsübliche digitale Phasenkomparatoren, wie sie für den Phasenkomparator 34 verwendet werden, gewöhnlich einen eingebauten Phasenzustands- Detektor aufweisen, wird in diesem Falle der Schalter 28 von dem Ausgangssignal am Ausgang des Phasenzustands- Detektors gesteuert. Die PLL 31 arbeitet in der Weise, daß die Ausgangsfrequenzen f₁ + f₂ und f₀ des Frequenzumsetzers (Mischers) und der VCO 11 einander gleich sich. Andererseits arbeitet die PLL 17 in der Weise, daß die Differenz f₀-f₂ zwischen den Ausgangsfrequenzen f₀ und f₂ der VCO 11 und des Oszillators 12 gleich der Ausgangssignalfrequenz f₁ des Oszillators 27 wird. Damit wird die Ausgangsfrequenz f₀ an der Ausgangsklemme 21 gleich f₁ + f₂.
In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen einer Rauschkomponente und einer vorgegebenen Frequenz anhand eines Diagramms veranschaulicht, auf dessen Abszisse eine Frequenzabweichung f m bezüglich der vorgegebenen Frequenz (0) und auf dessen Ordinate das Verhältnis zwischen einem Trägersignal (ein in seiner Frequenz vorgegebenes Frequenzsignal) und Rauschsignalen (alle anderen Signale als das Trägersignal) am Ausgang des VCO 11 bei jedem Pegel aufgetragen sind. Bei einer Regelung des VCO 11 durch eine Regelspannung, d.h., wenn weder die PLL 17 noch die PLL 31 vorhanden sind, verringert sich der Rauschpegel in dem Maße, wie die Frequenzabweichung f m höher als die vorgegebene Frequenz (f m = 0) wird, wie anhand der Kurve 41 dargestellt ist. Falls nur die PLL 31, nicht aber die PLL 17 vorgesehen wird, wird das C/N-Verhältnis durch deren Schleifenverstärkung G₁ verbessert, wie anhand der Kurve 42 veranschaulicht ist. Wenn ferner beide PLLs 17 und 31 vorgesehen werden, wird das C/N-Verhältnis durch die Schleifenverstärkung G₂ der PLL 17 noch weiter verbessert, wie anhand der Kurve 43 veranschaulicht ist. Das bei dem Verlauf der Kurve 43 erzielte Rauschen ist äquivalent mit einem Einseitenband- Phasenrauschen, das man erhält, wenn Referenzsignale, d.h., die Ausgangssignale der beiden Oszillatoren 12 und 27, dem als Einseitenband-Mischer ausgebildeten Frequenzumsetzer 29 zugeführt werden. Hierdurch erhält man an der Ausgangsklemme 21 ein Ausgangssignal, welches eine hohe Frequenzreinheit und ein geringes Rauschen aufweist.
In Fig. 5 ist anhand eines Diagramms der Verlauf des Phasenvergleichsignals am Ausgang des digitalen Phasenkomparators 34 in Abhängigkeit von der Frequenzabweichung f m bezüglich der Referenzfrequenz veranschaulicht.
Mit steigender Frequenzabweichung f m vergrößert sich das Phasenvergleichssignal, bis es schließlich in die Sättigung geht. Indessen wird auch dann, wenn die Frequenzabweichung f m groß ist, ein gesättigtes Ausgangssignal E₁ oder -E₂ erzeugt, so daß selbst bei einer großen Ablage der vorgegebenen Frequenzen der Vorgabeeinrichtungen 22 und 35 von der Ausgangsfrequenz des VCO 11 die letztgenannte Frequenz aufgrund der Nachregelfunktion der PLL 31 nachgeregelt wird. Auf diese Weise läßt sich die Nachregelung über einen weiten Frequenzbereich durchführen. Am oberen Ende dieses Frequenzbereiches liefert die PLL 17 nach der Nachregelung ein Ausgangssignal an die Klemme 21, welches eine hohe Frequenzreinheit besitzt.
Wenn man ferner die Frequenzschritte zur Änderung der Ausgangsfrequenz f₁ des einen Oszillators, beispielsweise des Oszillators 27 durch die Vorgabeeinrichtung 35 enger wählt und die Frequenzschritte zur Änderung der Ausgangsfrequenz f₂ des anderen Oszillators 12 mittels der Vorgabeeinrichtung 22 weiter wählt, läßt sich die Oszillationsfrequenz des VCO 11 in engeren Frequenzschritten über einen weiten Frequenzbereich variieren.
Wenn beispielsweise dort, wo der Fangbereich der PLL 17 gleich Δ F ist, die PLL 31 den Frequenzbereich von f₁ bis F₂ gemäß Fig. 6 überdeckt, läßt sich die Mitte des Nachregelbereiches der PLL 17 stets in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Frequenz bringen, in dem eine Nachregelung durch die PLL 31 mit Hilfe des Schalters 28 erzielt wird, der zunächst in seiner AUS-Stellung gehalten und dann in seine EIN-Stellung geschaltet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es möglich, die Nachführung seitens der PLL 17 mit deren maximaler Schleifenverstärkung durchzuführen und dennoch ein stabiles Ausgangssignal zu erzeugen. In Fig. 6 ist auf der Ordinate die Regelspannung für den VCO 11 aufgetragen.
Falls die Frequenzänderung seitens der Vorgabeeinrichtung 35 in engeren Frequenzschritten und die Frequenzänderung seitens der Vorgabeeinrichtung 22 in weiteren Frequenzschritten entsprechend der vorstehenden Erläuterungen erfolgt, ist es möglich, ein Tiefpaßfilter mit fester Grenzfrequenz als Filter im Frequenzumsetzer 13 zum Aussieben der f₀ - f₂-Komponente zu verwenden, da sich die Differenzfrequenz f₀ - f₂ ausreichend tief in bezug auf die Frequenzen f₀ und f₂ wählen läßt. Wenn daneben ein Einseitenband- Mischer als Frequenzumsetzer 29 verwendet wird, besitzen die Frequenzkomponenten f₂ - f₁ und f₂ einen geringeren Pegel als die für das Ausgangssignal gewünschte Frequenzkomponente f₁ + f₂, so daß man am Ausgang des Frequenzumsetzers 29 kein spezielles Filter vorzusehen braucht. Falls kein Einseitenband-Mischer als Frequenzumsetzer 29 verwendet wird und falls die Ausgangsfrequenz des Oszillators 12 durch die Vorgabeeinrichtung 22 stärker geändert wird, ist es gelegentlich erforderlich, die Mittenfrequenz des Filters im Frequenzumsetzer entsprechend zu ändern.
Es ist ferner möglich, den Schalter 28 wegzulassen und das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 stets dem Addierglied 16 zuzuführen. Falls die vorgegebenen Frequenzen der Vorgabeeinrichtungn 22 und 35 von der Oszillationsfrequenz des VCO 11 weit entfernt sind, ist die Frequenzdifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen der analogen Phasenkomparatoren 15 groß und damit deren Ausgangssignal gleich Null, so daß die PLL 17 eine Nachregelung durchführt. Infolge der Nachführung seitens der PLL 31 gleichen sich die Frequenzen beider Eingangssignale des Phasenkomparators 15 einander an, wodurch die PLL 17 nunmehr ihre Nachregelfunktion erfüllen kann. Zum gleichen Zeitpunkt koinzidieren die Frequenzen beider Eingangssignale des Phasenkomparators 15 aufgrund des eingeregelten Zustandes miteinander, doch beträgt ihre Phasendifferenz nicht immer 90°, sondern erreicht bei 0° oder 180° den stabilen Zustand. Die Schleifenverstärkung der PLL 17 ist bei einer Phasendifferenz von 90° maximal. Wenn daher die Phasendifferenz bei 0° oder 180° stabil wird, ist die Schleifenverstärkung der PLL 17 nicht maximal, wodurch das C/N-Verhältnis abnimmt. Durch Verwendung des Schalters 28 kann demgegenüber die PLL 17 den phasenstarren Kopplungszustand bei maximaler Schleifenverstärkung stets erreichen. Aus diesem Grund empfiehlt sich die Verwendung des Schalters 28.
Bei der PLL 17 braucht die Oszillationsfrequenz f₀ der VCO 11 nicht notwendigerweise gleich f₁ + f₂ sein. Beispielsweise kann das frequenzumgesetzte Ausgangssignal der Oszillationsfrequenz f₀ der VCO 11 dem Frequenzumsetzer 13 und dem Frequenzteiler 33 zugeführt werden. Dies läßt sich beispielsweise mit der in Fig. 7 dargestellten Schaltungsausbildung erreichen, bei der das eine Frequenz f₀′ aufweisende Ausgangssignal eines Frequenzsignalgenerators 45 und das eine Frequenz f₀ aufweisende Ausgangssignal der VCO 11 einem Frequenzumsetzer 46 innerhalb der variablen Frequenzoszillatorschaltung 10 zugeführt werden, um ein Signal mit der Differenzfrequenz f₀ - f₀′ = f i zu erhalten, welches als Ausgangssignal der Oszillatorschaltung mit variabler Frequenz 10 dem Frequenzumsetzer (Mischer) 13 und dem Frequenzteiler 33 zugeführt wird. In diesem Falle wird auch dem Oszillator 45 das Ausgangssignal des Referenzoszillators 36 zugeführt, um ein Signal zu erhalten, dessen Frequenz exakt der Vorgabe der Vorgabeeinrichtung 47 entspricht.
Beispielsweise wird für den VCO 11 ein YIG-Oszillator vorgesehen, der zwischen 2400 und 4200 MHz oszilliert. Der Oszillator 45 wird dabei so ausgebildet, daß seine Ausgangsfrequenz f₀′ von 2180 bis 3880 MHz in Schritten von 100 MHz variiert. Damit liegt die Ausgangssignalfrequenz f i des Frequenzumsetzers 46 im Bereich von 220 bis 320 MHz. Der Oszillator 12 wird so ausgebildet, daß seine Ausgangssignalfrequenz f₂ im Bereich von 200 bis 299,99 MHz in Schritten von 10 kHz variiert, während der Oszillator 27 so angepaßt wird, daß seine Ausgangssignalfrequenz f₁ von 20 bis 20,009999 MHz in Schritten von 1 Hz variiert. Die Frequenzteiler 32 und 33 teilen die Frequenz ihrer Eingangssignale bis auf das 1/200fache herunter. Die Oszillationsfrequenz des Referenzoszillators 36 wird zu 10 MHz gewählt.
Mit Hilfe einer derartigen Schaltungsanordnung läßt sich die Ausgangsfrequenz f₀ an der Ausgangsklemme 21 von 2400 bis 4200 MHz in Schritten von 1 Hz ändern. Für den Oszillator 27 ist es in diesem Falle ausreichend, dessen Ausgangsfrequenz in Schritten von 1 Hz über einen Frequenzbereich von 10 kHz bezogen auf 20 MHz in der vorstehend beschriebenen Weise zu ändern und die Ausgangsfrequenz f₂ des Oszillators 12 über einen Bereich von 200 MHz in Schritten von 10 kHz zu ändern. Diese Frequenzänderungen lassen sich relativ leicht aufgrund von Berechnungen ihrer Änderungsschritte, Änderungsbereiche und Mittenfrequenzen durchführen. Ferner ist es in diesem Falle möglich, in der vorstehend erläuterten Weise die Oszillationsfrequenz des VCO 11 mit der vorgegebenen Frequenz phasenstarr zu verkoppeln, und zwar unabhängig von einer Nichtlinearität und Hysterese der Oszillationsfrequenz- Regelspannungs-Kennlinie des VCO 11, wie im Hinblick auf Fig. 1 dargelegt wurde. Die Frequenz f₀′ wird mittels einer Vorgabeeinrichtung 47 in Schritten von 100 MHz vorgegeben, wobei gleichzeitig mit dieser Frequenzvorgabe eine entsprechende Gleichspannung über eine Klemme 51 dem Addierglied 16 zugeführt wird.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, werden für die Phasenkomparatoren 15 und 34 analoge bzw. digitale Phasenkomparatoren verwendet. Ein analoger Phasenkomparator erzeugt gewöhnlich kein Ausgangssignal, wenn seine beiden Eingangssignale die gleiche Frequenz aufweisen und um 90° zueinander phasenverschoben sind. Andererseits erzeugt ein digitaler Phasenkomparator gewöhnlich kein Ausgangssignal, wenn beide Eingangssignale in Frequenz und Phase übereinstimmen. Wenn daher die vorgegebenen Frequenzen der Vorgabeeinrichtungen 22 und 35 geändert werden, um die Ausgangsfrequenz der Frequenzsyntheseschaltung nach Fig. 3 oder 7 zu ändern, stellt der Phasenzustands- Detektor 37 den Zustand fehlender phasenstarrer Kopplung fest und trennt über sein Ausgangssignal des Schalter 28 auf, wodurch nur noch die PLL 31 im phasenstarren Kopplungsbetrieb gelassen wird. Hierdurch wird der phasenstarre Kopplungszustand durch die PLL 31 hervorgerufen, so daß der Schalter 28 nunmehr durch das Ausgangssignal des Phasenzustands-Detektors 37 durchgeschaltet wird. Unmittelbar bevor der Schalter 28 durchschaltet, wird die Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen des Phasenkomparators 34 zu Null, so daß bei Durchschalten des Schalters 28 der Phasenkomparator 15 ein relativ großes Ausgangssignal führt. Sobald der VCO 11 durch dieses Ausgangssignal geregelt ist, weichen die beiden Eingangssignale des Phasenkomparators in ihrer Phase voneinander ab, so daß das Ausgangssignal des Phasenkomparators 34 die Änderung in der Oszillationsfrequenz des VCO 11 korrigiert. Damit besteht die Möglichkeit, daß der VCO 11 durch die Phasenkomparatoren 15 und 34 alternativ geregelt wird, so daß der Zustand des Ausgangssignals des VCO 11 bei tiefen Frequenzen phasenmoduliert wird.
Um diese Möglichkeit zu beseitigen, werden zwei im wesentlichen identische Signalgeneratorschaltungen für den Oszillator verwendet, der für beide PLLs zum Erzeugen des Referenzsignals gemeinsam benutzt wird. Eine der Signalgeneratorschaltungen wird für die PLL mit dem weiten Fangbereich und die andere Signalgeneratorschaltung für die PLL mit dem engen Fangbereich verwendet. Sobald der phasenstarre Kopplungszustand durch die PLL mit dem weiten Fangbereich erreicht worden ist, während sich die andere PLL noch im Nachführbetrieb befindet, wird die Phase der Oszillatorschaltung für die PLL mit dem weiten Fangbereich durch das Phasenvergleichssignal am Ausgang der PLL mit dem engen Fangbereich geregelt, wodurch verhindert wird, daß der Phasenkomparator der PLL mit dem weiten Fangbereich ein Ausgangssignal erzeugt.
In Fig. 8 ist die Anwendung des vorstehenden Gedankens auf die Ausführungsform nach Fig. 3 dargestellt. In den Fig. 8 und 3 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsszeichen versehen. Der beiden PLLs 17 und 31 gemeinsame Oszillator 27 wird durch zwei Oszillatorschaltungen 27 a und 27 b gebildet. In diesem Falle kann für die eine Oszillatorschaltung 27 a ein einfacher spannungsgeregelter Oszillator vorgesehen werden. Die andere Oszillatorschaltung 27 b ist in ihrem Aufbau identisch mit dem bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 verwendeten Oszillator 27. Die Oszillatorschaltung 27 b wird mittels der Vorgabeeinrichtung 35 auf eine Frequenz auf der Basis des Referenzsignals des Referenzoszillators 36 gesetzt. Die Mittenfrequenz des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 27 a wird so gewählt, daß sie im wesentlichen gleich der Mittenfrequenz des Frequenzbereiches der Oszillatorschaltung 27 b ist, welcher mittels der Vorgabeeinrichtung 35 vorgegeben werden kann. Für die PLL 31 wird die Oszillatorschaltung 27 a verwendet, deren Ausgangssignal dem Frequenzumsetzer 29 zugeführt wird, wohingegen das Ausgangssignal der Oszillatorgeneratorschaltung 27 b für den Phasenkomparator 15 verwendet wird. Der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 verwendete Schalter 28 ist in Fig. 8 weggelassen, so daß das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 stets dem Addierglied 16 zugeführt wird. Mit Hilfe einer derartigen Schaltungsausbildung gerät die PLL 17 aus ihrem Fangbereich, wenn die vorgegebene Frequenz durch die Vorgabeeinrichtung 22 stärker geändert wird. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 zu Null wird, so daß der Nachführvorgang zuerst durch die PLL 31 durchgeführt wird. Sobald die PLL 31 ihren phasenstarren Kopplungszustand erreicht oder sich diesem angenähert hat, erzeugt auch der Phasenkomparator 15 ein Ausgangssignal, welches den VCO 11 regelt, so daß zum gleichen Zeitpunkt auch die Oszillatorschaltung 27 a in Frequenz und Phase geregelt wird und so arbeitet, daß die Ausgangssignale der Phasenkomparatoren 15 und 34 auf Null verringert werden, wodurch die Möglichkeit einer Modulation der Ausgangssignalphase der VCO 11 bei tiefen Frequenzen beseitigt wird. Gelegentlich kann es vorkommen, daß der phasenstarre Kopplungszustand durch die PLL 17 allein erreicht wird, wenn die Frequenzvorgabe seitens der Vorgabeeinrichtung 35 geändert wird und die Frequenzvorgabe seitens der Vorgabeeinrichtung 22 unverändert bleibt. Dabei wird auch die Oszillatorschaltung 27 a durch das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 geregelt, wodurch das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 27 a die gleiche Frequenz wie das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 27 b annimmt. Damit entspricht der Frequenzbereich, über den die Oszillatorschaltung 27 a geregelt wird, dem in Fig. 6 dargestellten Bereich Δ F. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist der anhand von Fig. 8 erläuterte Gedanke auch auf die Ausführungsform nach Fig. 7 übertragbar, wie anhand von Fig. 9 beispielhaft erläutert ist. In Fig. 9 sind die mit den Ausführungsbeispielen nach Fig. 7 und 8 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß diesbezügliche Erläuterungen für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 entbehrlich sind. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, können die Ausgangssignale der Phasenkomparatoren 15 und 34 ebenfalls unmittelbar dem VCO 11 ohne vorherigen Hindurchtritt durch ein Addierglied 16 zugeführt werden. Die bedeutet beispielsweise, daß es im Falle einer Verwendung eines YIG-Oszillators als VCO 11 schwierig ist, zwei magnetische Feldwicklungen zur Frequenzregelung und zur individuellen Zufuhr der Ausgangssignale der Phasenkomparatoren 15 und 34 zu diesen Wicklungen vorzusehen. Wird eine variable Kapazitätsdiode als VCO 11 verwendet, so ist es möglich, zwei Regelklemmen zum Regeln der Kapazität der variablen Kapazitätsdiode vorzusehen, an welche die Ausgangssignale der Phasenkomparatoren 15 und 34 angelegt werden. Obwohl bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der Phasenvergleich in dem Phasenkomparator 15 der PLL 17 erst nach erfolgter Herabsetzung der Ausgangssignalfrequenz der VCO 11 mittels des Frequenzumsetzers 13 erfolgt, ist es ebensogut möglich, den Phasenvergleich bei hohen Frequenzen ohne Absenkung der Ausgangssignalfrequenz des VCO 11 durchzuführen. Wie beispielsweise in Fig. 10 veranschaulicht ist, bei welcher die mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wird das Ausgangssignal des VCO 11 dem Frequenzteiler 33 und unmittelbar dem Phasenkomparator 15 zugeführt. In diesem Falle wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 27 b durch die Ausgangssignale der Oszillatorschaltung 12 in einem Frequenzumsetzer 48 in der Frequenz umgesetzt, wodurch man ein Signal der Frequenz f₁ + f₂ entsprechend der Summe der beiden Ausgangssignalfrequenzen erhält. Das auf diese Weise erhaltene, frequenzumgesetzte Ausgangssignal wird als Referenzsignal dem Phasenkomparator 15 zugeführt. Bezeichnet man die Ausgangssignalfrequenz der Oszillatorschaltung 27 a mit f₁′, so wird bei einer derartigen Schaltungsausbildung die Ausgangssignalfrequenz f₀ des VCO 11 derart durch die PLL 31 geregelt, daß die Beziehung
f₀/p = (f₁′ + f₂)/p
erfüllt wird, wodurch wiederum die Ausgangssignalfrequenz f₀ der VCO 11 in den Fangbereich der PLL 17 gelangt. Dadurch wird die Ausgangssignalfrequenz f₀ durch die PLL 17 geregelt, so daß f₀ gleich f₁ + f₂ ist und gleichzeitig die Oszillatorschaltung 27 a durch das Ausgangssignal des Phasenkomparators 15 geregelt wird, sofern f₁′ gleich f₁ ist.
Der vorstehend anhand von Fig. 10 erläuterte Gedanke ist ferner auch auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 anwendbar, wobei dann das Ausgangssignal des Requenzumsetzers 46 dem Phasenkomparator 15 und dem Frequenzteiler 33 zugeführt wird, wie in Fig. 11 veranschaulicht ist.
Es ist ferner möglich, das Ausgangssignal des VCO 11 unmittelbar dem Phasenkomparator 15 zuzuführen und das Ausgangssignal des Oszillators 27 erst nach erfolgter Frequenzumsetzung mit dem Ausgangssignal des Oszillators 12 einzuspeisen. Ein Schaltungsbeispiel hierfür ist in Fig. 12 veranschaulicht, bei welchem die mit den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 und 10 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Ausgangssignal des VCO 11 wird unmittelbar dem Phasenkomparator 15 und dem Frequenzteiler 33 zugeführt, während die Ausgangssignale der Oszillatoren 12 und 27 dem Frequenzumsetzer 29 zugeführt werden, dessen frequenzumgesetztes Ausgangssignal dem Phasenkomparator 15 und dem Frequenzteiler 32 zugeführt wird. Der Frequenzumsetzer 29 erfüllt gleichzeitig die Funktion des Frequenzumsetzers 48 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10.
Obwohl bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen jeder der Frequenzumsetzer 29 und 48 ein Signal erzeugt, dessen Frequenz der Summe der Frequenzen seiner Eingangssignale entspricht, ist ebensogut möglich, ein Ausgangssignal zu erhalten, dessen Frequenz der Differenz zwischen den Frequenzen der beiden Eingangssignale für den betreffenden Frequenzumsetzer entspricht. In diesem Falle ist der Frequenzumsetzer 13 so ausgebildet, daß er als Ausgangssignalfrequenz die Summe seiner beiden Eingangssignalfrequenzen liefert. Ferner kann anstelle von Einseitenbandmischern für die Frequenzumsetzer 29 und 48 auch jeweils ein gewöhnlicher Frequenzmischer und ein Filter zum Aussieben einer unerwünschten Frequenzkomponente aus dem Frequenzmischer-Ausgangssignal verwendet werden. In diesem Falle wird das erforderliche Filter zum Aussieben der Frequenzkomponente als variables Bandpaßfilter ausgebildet, dessen Mittenfrequenz jedesmal geändert wird, wenn die Ausgangssignalfrequenz des VCO 11 geändert wird. Zu diesem Zeitpunkt treten Komponenten zweiter Ordnung f₁ + f₂ mit im wesentlichen dem gleichen Pegel auf, doch werden diese Komponenten höherer Ordnung bei der Frequenzteilung mittels der Frequenzteiler 32 und 33 ausreichend unterdrückt, so daß sie die Funktion der PLL 31 nicht stören. Die Frequenzteiler 32 und 33 dienen zum Erleichtern der Komparatorfunktion des Phasenkomparators 34, so daß diese Frequenzteiler auch weggelassen werden können, wenn sich dieser Vergleichsvorgang auch bei höheren Frequenzen durchführen läßt.

Claims (12)

1. Frequenzsyntheseschaltung, mit folgenden Merkmalen:
  • - eine erste Phasenregelschleife (31) enthält einen Oszillator (10, 11) mit variabler Frequenz, (f₀), die durch das Ausgangssignal eines ersten Phasenvergleichers (34) derart geregelt wird, daß die Frequenzen des dem ersten Phasenvergleicher (34) von dem Oszillator (10, 11) mit variabler Frequenz (f₀) und des ihm von einem ersten Oszillator (27) zugeführten Signals übereinstimmen,
  • - die erste Frequenz (f₁) des ersten Oszillators läßt sich mittels einer Frequenzeinstellvorrichtung (35) ändern, um die Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators (10, 11) mit variabler Frequenz zu ändern,
  • - ein zweiter Oszillator (12) gibt ein Signal einer zweiten Frequenz (f₂) auf einen ersten Frequenzumsetzer (29), der dieses Signal und das Signal der ersten Frequenz umsetzt und sein Ausgangssignal dem ersten Phasenvergleicher (34) zuführt,
  • - ein zweiter Frequenzumsetzer (13, 48) setzt das von dem zweiten Oszillator kommende Signal der zweiten Frequenz und entweder (a) das Ausgangssignal des Oszillators (10, 11) mit variabler Frequenz oder (b) das von dem ersten Oszillator (27) kommende Signal der ersten Frequenz (f₁) um und
  • - es ist eine zweite Phasenregelschleife (17) mit einem zweiten Phasenvergleicher (15) vorgesehen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - der zweite Phasenvergleicher (15) empfängt für den Phasenvergleich das Ausgangssignal des zweiten Frequenzumsetzers (13, 48) und entweder (a) das von dem ersten Oszillator (27) kommende Signal der ersten Frequenz oder (b) das Ausgangssignal des Oszillators mit variabler Frequenz (f₀),
  • - das Ausgangssignal des ersten und das des zweiten Phasenvergleichers (34, 15) werden dem Oszillator (10, 11) mit variabler Frequenz unter Bildung der zweiten Phasenregelschleife (17) als Regelsignale zugeführt, damit die Frequenzen der beiden Eingangssignale des zweiten Phasenvergleichers (15) in Übereinstimmung gehalten werden, wozu die beiden Regelsignale dem Oszillator (10, 11) entweder über ein Summierglied (16) oder über zwei separate Eingänge zugeführt werden, und
  • - der erste Phasenvergleicher (34) besitzt im Vergleich zu dem zweiten Phasenvergleicher (15) einen großen Arbeitsbereich hinsichtlich des Frequenzunterschieds seiner beiden Eingangssignale, so daß die erste Phasenregelschleife einen großen Fangbereich hat, und die Schleifenverstärkung der ersten Phasenregelschleife (31) ist kleiner gewählt als die der zweiten Phasenregelschleife (17).
2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
  • - eine Phasenzustands-Detektorschaltung (37), welche beide Eingangssignale des ersten Phasenvergleichers (34) empfängt und feststellt, ob die beiden Eingangssignale phasenstarr miteinander verkoppelt sind, und
  • - eine Schalteinrichtung (28), welche zwischen den Ausgang des zweiten Phasenvergleichers (15) und dem Regeleingang des Oszillators (10, 11) mit variabler Frequenz angeschlossen ist und von dem Ausgangssignal der Phasenzustands-Detektorschaltung (37) dahingehend gesteuert wird, daß dann, wenn die erste Phasenregelschleife (31) nicht eingerastet ist, die Phasenzustands-Detektorschaltung (37) die Regelung des Oszillators mit variabler Frequenz (10, 11) durch das Ausgangssignal des zweiten Phasenvergleichers (15) aufhebt und daß dann, wenn die erste Phasenregelschleife eingerastet ist, die Detektorschaltung (37) die Regelung des Oszillators mit variabler Frequenz (10, 11) durch das Ausgangssignal des zweiten Phasenvergleichers (15) zuläßt.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Oszillator (27 bzw. 12) jeweils ein Signal mit stabiler Frequenz erzeugen, die auf der Frequenz eines von einem Referenzoszillator verfügbaren Referenzsignals basiert.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschaltung (10, 11) mit variabler Frequenz folgende Merkmale aufweist:
  • - eine Oszillatorschaltung (11), deren Frequenz von den Ausgangssignalen des ersten (34) und des zweiten (15) Phasenvergleichers geregelt wird;
  • - einen dritten Oszillator (45) zum Erzeugen eines Signals mit einer dritten Frequenz, und
  • - einen dritten Frequenzumsetzer (46), der mit dem Ausgang des dritten Oszillators (45) und dem Ausgang der Oszillatorschaltung (11) verbunden ist und die Ausgangsfrequenz der Oszillatorschaltung (11) umsetzt, sowie das umgesetzte Ausgangssignal als Ausgangssignal des Oszillators (10) mit variabler Frequenz liefert.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (27), der zweite (12) und der dritte (45) Oszillator jeweils ein Signal mit einer stabilen Frequenz erzeugen, welche auf der Frequenz eines von einem Referenzoszillator verfügbaren Referenzsignals basiert.
6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Oszillator (45) mit einer dritten Frequenzeinstelleinrichtung (47) verbunden ist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Oszillator (12) mit einer zweiten Frequenzeinstelleinrichtung (22) verbunden ist und daß die Frequenz (f₂) des zweiten Oszialltors (12) mittels der zweiten Frequenzeinstelleinrichtung (22) in größeren Frequenzschritten geändert wird als im Falle der Änderung der Frequenz (f₁) des ersten Oszillators (27) mittels der ersten Frequenzeinstelleinrichtung (35).
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Oszillator (27) folgende Merkmale aufweist:
  • - eine erste variable Oszillatorschaltung (27 a), deren Frequenz durch ein Regelsignal geregelt wird und dessen Ausgangssignal dem ersten Frequenzumsetzer (29) zugeführt wird;
  • - eine zweite Oszillatorschaltung (27 b) zum Speisen des zweiten Frequenzumsetzers (48) oder des zweiten Phasenvergleichers (15) mit dem ersten Frequenzsignal, deren Frequenz knapp an der Ausgangsfrequenz der ersten variablen Oszillatorfortschaltung (27 a) liegt, und
  • - Schaltungsmittel zum Regeln der Ausgangsfrequenz der ersten variablen Oszillatorschaltung (27 a) durch das Ausgangssignal des zweiten Phasenvergleichers (15), dahingehend, daß diese Ausgangsfrequenz im wesentlichen mit der Ausgangsfrequenz der zweiten Oszillatorfortschaltung (27 b) übereinstimmt.
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Frequenzteiler (32) in Reihe zwischen dem Ausgang des ersten Oszillators (27) und dem einen Eingang des ersten Phasenvergleichers (34) angeordnet ist, um das eine Eingangssignal des ersten Phasenvergleichers (34) in seiner Frequenz zu teilen, und daß ein zweiter Frequenzteiler (33) in Reihe zwischen dem Ausgang des Oszillators mit variabler Frequenz (10) und dem anderen Eingang des ersten Phasenvergleichers (34) angeordnet ist um dessen anderes Eingangssignal in seiner Frequenz zu teilen, wobei das Frequenzteilerverhältnis (1/P) des zweiten Frequenzteilers (33) gleich dem Frequenzteilerverhältnis des ersten Frequenzteilers (32) gewählt ist.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Frequenzumsetzer (29) ein Einseitenband-Mischer ist.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Oszillators mit variabler Frequenz (10) und des ersten Frequenzumsetzers (29) unmittelbar dem zweiten Phasenvergleicher (15) zum Phasenvergleich zugeführt werden, daß der zweite Frequenzumsetzer (48) gleichzeitig auch als erster Frequenzumsetzer (29) verwendet wird, daß der zweite Oszillator (12) mit einer zweiten Frequenzeinstelleinrichtung (22) verbunden ist und daß die Frequenz (f₂) des zweiten Oszillators (12) durch die zweite Frequenzeinstelleinrichtung (22) in größeren Frequenzschritten variiert wird als dies bei der Änderung der Frequenz (f₁) des ersten Oszillators (27) mittels der ersten Frequenzeinstelleinrichtung (35) der Fall ist.
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