DE3230772A1

DE3230772A1 - Pll-oszillatorschaltung zum erzeugen verschiedener frequenzen, die einem frequenzraster angehoeren

Info

Publication number: DE3230772A1
Application number: DE19823230772
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 1000 Berlin Pötter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1984-02-23

Description

EK/PLI Scht/Li

18.8.1982

ROBERT BOSCH GMPH, 7000 Stuttgart 1

PLL-Oszillatorschaltung zum Erzeugen verschiedener Frequenzen, die einem Frequenzraster angehören

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer PLL-Oszillatorschaltung nach der Gattung des Anspruchs 1 aus.

Es sind PLL(phase locked loop)-Oszillatorschaltungen nach der Gattung des Anspruchs 1 bekannt (H. Geschwinde, Einführung in die PLL-Technik, 1978, Vieweg-Verlag), die im Eückwärtspfad der PLL-Regel^chleife außer einem Frequenzteiler mit programmierbarem Teilnngsverhältnis eine Mischerschaltung aufweisen. Mit dieser Mischerschaltung wird die Ausgangsfrequenz des Oszillators reduziert. Durch die Verwendung einer Mischerschaltung erhält man bei den bekannten PLL-Oszillatcrschaltungen jedoch nicht nur die gewünschte Frequenz, sondern zusätzlich ein ganzes Frequenzspektrum, das durch einen nachgeschalteten schmalbandigen Bandpaß eliminiert werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße PLL-Oszillatorschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß trotz der Anwendung von Mischern keine Selektionsprobleme auftreten. Dies wird daduz"ch erreicht, daß bei jedem Mischer der Mischeranordnung eine Mischung von zwei etwa gleich großen Frequenzen erfolgt, wodurch am Ausgang eines jeden Mischers nur die gewünschte doppelte Frequenz und die Differenzfrequenz Null erscheint.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen PLL-Oszillatorschaltung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße PLL-Oszillatorschaltung, bei der zu der Mischeranordnung eine Reihenschaltung von η Frequenzteilern mit einem Teilerverhältnis von je 2 : 1 gehört und bei dem der Eingang der Reihenschaltung mit dem Ausgang des ersten Frequenzteilers und der Ausgang mit dem zweiten Eingang des ersten Mischers verbunden ist und die Ausgänge der anderen Frequenzteiler der Mischeranordnung mit einem zweiten Eingang der ihnen zugeordneten Mischer verbunden sind. Durch die Verwendung von η gleichen Frequenzteilern in der Mischeranordnung vereinfacht sich die Herstellung der PLL-Oszillatorschaltung erheblich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer Figur dargestellt, die ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen PLL-Oszillatorschaltung zeigt.

Beschreibung der Erfindung

In dem Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen PLL-Oszillatorschaltung bezeichnet 10 eine Referenzfrequenzquelle, an die sich ein erster Frequenzteiler 11 mit einem festen Teilerverhältnis N : 1 anschließt. Ein Ausgang 12 des ersten Frequenzteilers ist mit einem ersten Eingang 13 einer Phasenvergleichsschaltung 14 verbunden, auf die ein Tiefpaßfilter 15 folgt, das mit einem Steuereingang 16 eines spannungsgesteuerten Oszillators 17 (VCO) verbunden ist. Ein Ausgang 18 des Oszillators bildet den Ausgang der PLL-Oszillatorschaltung. Von dem Ausgang 18.führt eine Verbindung an einen zweiten Frequenzteiler 20 mit einem programmierbaren Teilerverhältnis η :

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Auf den zweiten Frequenzteiler folgt eine Mischeranordnung 21 , mit einem ersten Eingang 22, einem zweiten Eingang 23 und
einem Ausgang 24. Der erste Eingang 22 ist mit einer Reihenschaltung aus drei je einen ersten Eingang 22, 25, 26 aufweisenden Mischern 27, 28, 29 und der zweite Eingang 23 mit ,; einer Reihenschaltung aus drei den Mischern zugeordneten ^; Frequenzteilern 30, 31 und 32 verbunden. Der Ausgang 33, 34, 35
eines jeden Frequenzteilers ist mit je einem zweiten Eingang 36, ;_:\. 37, 38 der Mischer verbunden. Der Ausgang 24 der Mischeranord- ;^; nung steht mit einem zweiten Eingang 40 der Phasenvergleichs- \j schaltung 14 in Verbindung. · \i

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist £ folgende. ί

Geht man beispielsweise davon aus, daß die von der PLL-Oszillatorschaltung zu erzeugenden Hochfrequenzen f einem

Hr

20-kHz-Raster angehören und im Bereich von 160 MHz liegen, so
muß die an dem ersten Eingang 13 der Phasenvergleichsschaltung 14 liegende Referenzfrequenz f_D 20 kHz oder ein Vielfaches < davon betragen. Wird die Referenzfrequenz f_R beispielsweise
mit 80 kHz festgelegt und hat die Referenzfrequenzquelle 10, i; das ist vorzugsweise ein quarzgesteuerter Oszillator, eine ■'; Frequenz f von 6,4 MHz, so muß der erste Frequenzteiler 11 ein '■ Teilerverhältnis N : 1 = 80 : 1 aufweisen. :

Der spannungsgesteuerte Oszillator 17 gibt an seinem Ausgang 18
im nichtverriegelten Zustand der PLL-Oszillatorschaltung zum
Beispiel eine Frequenz f„_ gleich etwa 160 MHz ab, die mittels
des auf ein Teilerverhältnis η : 1 = 16000 : 1 programmierten
Frequenzteilers 20 auf eine Teilerfrequenz f_ = 1C kHz geteilt
wird.

III ·

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An dem Eingang 22 der Mischeranordnung 21 bzw. an dem ersten Eingang des ersten Mischers 27 liegt somit die Frequenz f von 10 kHz. An dem zweiten Eingang 38 des ersten Mischers liegt ebenfalls eine Frequenz von 10 kHz (= f_R/8), die durch !'■ Teilung der Referenz frequenz f_. von 80 kHz in den drei auf-

einanderfolgonden Frequenzteilern 30, 31, 32 mit je einem : Teilerverhältnis von 2 : 1 entsteht. Am Ausgang des ersten

; Mischers 27 erhält man als Summenfrequenz die Frequenz

2 . f_T = 20 kHz und als Differenzfrequenz die Frequenz 0 Hz.

An dem ersten Eingang 25 des zweiten Mischers 28 liegt somit die Frequenz 20 kHz und an dem zweiten Eingang 37 ebenfalls eine Frequenz von 20 kHz (= f_R/4), weil die Referenzfrequenz ' f_D von 80 kHz durch die beiden Frequenzteiler 30 und 31 auf

f_/4 = 20 kHz geteilt wird. Am Ausgang des zweiten Mischers steht somit eine Summenfrequenz von 4 . f_T = 40 kHz zur Verfügung, die gleichzeitig an dem ersten Eingang 26 des dritten Mischers 29 liegt. An dem zweiten Eingang dieses Mischers

S liegt ebenfalls eine Frequenz von 40 kHz (= f_D/2), die durch

f.¹ Teilung der Referenz frequenz f_. mit dem ersten Frequenz-

s teiler 30 entsteht. Die an den beiden Eingängen 26 und 36 des

dritten Mischers vorhandenen Frequenzen von 40 kHz ergeben am Ausgang der dritten Mischstufe bzw. am Ausgang 24 der Mischeranordnung 21 eine Summenfrequenz von 80 kHz, die als Vergleichsfrequenz f„.dem zweiten Eingang 40 der Phasenvergleichsschaltung 14 zugeführt wird. Das Nachsteuern und Verriegeln der PLL-Oszillatorschaltung erfolgt in der bekannten Weise. Durch Umprogrammieren des Teilerverhältnisses des zweiten Frequenzteilers 20 können andere, dem 20-kHz-Raster angehörende Frequenzen f„„ erzeugt werden. Während das Teilen 'ier Ausgangsfrequenz f„„ gleichzeitig ein Teilen des am Ausg£·. · der PLL-Oszillatorschaltung vorhandenen Störspektrums bewirkt, wird durch das anschließende Aufwärtsmischen mit η Mischern, wobei

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die Vergleichsfrequenz f = 2ⁿ . Teilerfrequenz f_T sein muß, eine verhältnismäßig hohe Vergleichsfrequenz f erhalten. Eine hohe Vergleichsfrequenz ist deshalb erwünscht, weil dadurch die Störgröße besser ausregelbar ist.

Claims

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18. 8. 1982

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

PLL-Oszillatorschaltung mit einer Referenz frequenzquelle, deren konstante Frequenz (f_Q) mit einem ersten Frequenz-

Ij teiler mit festem Teilerverhältnis (N : 1) geteilt, einem

[ ersten Eingang einer Phasenvergleichsschaltung zugeführt

■ wird, welche über einen Tiefpaß mit dem Steuereingang

!·! eines spannungsgesteuerten Oszillators verbunden ist,

! dessen Ausgang über einen zweiten Frequenzteiler mit pro-

grammierbarem .. ailerverhältnis (n : 1) mit einem zweiten

^; Eingang der Phasenvergleichsschaltung verbunden ist, und

■■■ mit einer Mischschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß

zwischen dem Ausgang des programmierbaren Frequenzteilers (20) und dem zweiten Eingang (40) der Phasenvergleichsschaltung (14) eine Mischeranordnung (21) vorgesehen ist,

\ die eine Reihenschaltung aus η Mischern (27, 28, 29) ent

hält, welche die Vergleichsfrequenz (f_y) am zweiten Eingang der Phasenvergleichsschaltung um den Faktor 2ⁿ erhöhen.
2. PLL-Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Mischeranordnung (21) eine Reihenschaltung von η Frequenzteilern (30, 31, 32) mit einem Teilerverhältnis von je 2 : 1 gehört, daß der Eingang (23) der Reihenschaltung mit dem Ausgang (12) des ersten Frequenzteilers (11) und der Ausgang (35) mit dem zweiten Eingang (38) des ersten Mischers (.27) verbunden ist und daß die Ausgänge (33, 34) der anderen Frequenzteiler (30, 31) der Mischeranordnung mit einem zweiten Eingang (36, 37) der ihnen zugeordneten Mischer (28, 29) verbunden sind.