DE3313868A1 - Spannungsgesteuerter oszillator - Google Patents

Spannungsgesteuerter oszillator

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Douglas Frank George Hatfield Broad Oak Essex Dwyer
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Description

33138
■%
D. F.G.Dwyer-J.M.Baker 11-1
Spannungsgesteuerter Oszillator
Die Erfindung bezieht sich auf einen spannungsgesteuerten Oszillator.
In Synthesizern mit einer Phasenregelschleife (PLL) zur Frequenzerzeugung wird die Phase des Ausgangssignals eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) mit der Phase des Ausgangssignales eines stabilen Referenzoszillators mit fester Frequenz verglichen. Die entstehende Differenz wird über ein Schleifenfilter als Regelspannung auf den VCO ζ u rückgeführt. Ein variabler Teiler, im Ausgang des VCO eingefügt, wird benutzt, um die Frequenz des VCO zu bestimmen. Wenn der Referenzoszillator eine Frequenz von 100 KHz abgibt und der Teiler ein Verhä Itnis von 10:1 hat, dann ist die Frequenz des VCO gleich 1 MHz.
Um einen großen Frequenzbereich des VCO zu erreichen, ist der Einsatz eines geschalteten Kondensatornetzwerkes zur Erzeugung grob gestufter Frequenzbereiche bekannt. Bei einem Synthesizer für einen weiten Frequenzbereich hat daher der Benutzer nicht nur den variablen Teiler sondern auch den Frequenzbereich einzustellen. Eine Feinabstimmung der eingestellten Frequenz wird dann durch Anlegen der Regelspannung vom Ausgang des Schleifenfilters an einen veränderbaren Kondensator im VCO erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen spannungsgesteuerten Oszillator für einen weiten Frequenzbereich anzugeben, der eine einfache re Einstellung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen
ZT/Pi-Wr/Chr
Stuttgart, .51. Mär? 1983
3313863
D.F.G.Dwyer-J.M.Baker 11-1
Merkmale gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1 ein Blockschaltbild eines Synthesizers mit einem spannungsgesteuerten Oszillator für einen weiten Frequenzberei ch;
Fig.2 ein Kondensatornetzwerk für den spannungsgesteuerten Oszillator und
Fig.3 ein Diagramm der Frequenzbereiche des Kondensatornetzwerkes.
In F i g -1 ist der Ausgang eines spannungsgesteuerten Oszillators 1o, kurz VCO genannt, über einen variablen Teiler 11 mit einem Phasen-Frequenz-Detektor 12 verbunden, der von einem Referenzoszillator 13 eine Referenzfrequenz erhält. Das Ausgangssignal des Detektors 12 wird als Regelspannung über ein Schleifenfilter 14 zurück auf den VCO geführt.
Wie in Fig.2 dargestellt, erfolgt die Festlegung der Regelspannung für den VCO durch eine Kombination eines schaltbaren Kondensat ornetzwerkes C1 bis C7 mit einer veränderbaren Kapazität VC1. Die veränderbare Kapazität bewirkt eine kontinuierliche Frequenzregelung in einem begrenzten Bereich und das schaltbare Kondensatornetzwerk erzeugt eine Reihe von sich überlappenden Frequenzbereichen, in denen ei ie kontinuerliche Frequenzregelung wirkt.
In Fig.5 ist idealisiert ein Satz Frequenzbereiche über der Rege I spannung für den VCO aufgetragen.
3313863
D.F.G.Dwyer-J .M.Baker 11-1
Die veränderbare Kapazität VC1 im VCO besteht aus einer Kapazitätsdiode und sie wird von eier RegeLspannung vom/ Ausgang des Sch Lei fenfi It ers 14 gesteuert. Die RegeLspannung am Ausgang des SchLeifenfiLters 14 wird auch an einen Fensterdetektor 15 angelegt, der erfaßt, ob die RegeLspannung ober- oder unterhaLb festgelegter Grenzen Liegt. Wenn die RegeLspannung eine der Grenzen überschreitet, dann sendet der Fensterdetektor ein "aufwärts" (up) bzw. "abwärts"(down) Signal an einen digitaLen dreistufigen ZähLer 16. GLeichzeitig entfernt der Fensterdetektor 15 ein Sperrsignal von einem Taktgenerator 17, so daß von diesem Takt impulse auf den ZähLer geLangen, die diesen aufwärts bzw. abwärts zähLen Lassen. Die Ausgänge Q1, Q 2 , Q3 sind mit einem 1 aus 7 Dekoder 18 verbunden. Der ausgewählte Ausgang des Dekoders 18 führt eine Spannung, die einen der Kondensatoren C1 bis C7 durch Einschalten der zugehörigen PIN-Diode D1 bis D7 wirksam werden Läßt.
Diese Anordnung ist in Fig.1 innerhalb der gestrichelten Linien-"dargesteILt und sie steuert das Kondensatornetzwerk im VCO entsprechend, bis die RogeLspannung am Ausgang des Schleifen filters 14 innerhalb der bestimmten Grenzen Liegt. Dann wird die Frequenz des VCO nur noch durch die Kapazitätsdiode VC1 geregelt. Wird nun der variable TeiLer 11 zur Erzeugung einer neuen Ausgangsfrequenz des Synthesizers verstellt und wandert dabei die RegeLspannung am Ausgang des SchLeifenfiLters 14 aus dem Fenster des Fensterdetektors 15 heraus, dann wählt der Zähler 16 mit dem 1 aus 7 Dekoder 18 automatisch den richtigen Frequenzbereich aus, in dem die neue Frequenz liegt.
Leerseite

Claims (5)

  1. 331386Ö
    INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC
    CORPORATION, NEW YORK
    D, F.G.Dwy.er-J .M.Baker 11-1
    Patentansprüche
    \1 ·/ Spannun.gsgesteuerter Oszillator für einen großen Frequenzbereich, de r durch ein η-stufiges schaltbares Kondensat ο rnetzwerk (C1 bis C7) in η sich überlapp end e Frequenzbereiche unterteilt ist und eine durch eine Steuerspannung veränderbare Kapazität (VC1) zur Feineinstellung der Frequenz in jedem Frequenzbereich enthält, d a d u r c h gekennzei chnet, daß ein Detektor (1.5) vorgesehen ist, der feststellt ob die Rege L spannung einen oberen oder unteren Grenzwert überschreitet, daß ein auf/ abwärts zählender Zähler (16) vorhanden ist/der zählt, solange ein Ausgangssignal des Detektors (15) vorhanden ist, daß ein 1 aus η Dekoder (18) vorgesehen ist, der den Stand des Zählers (16) dekodiert, um ein 1 aus η Bereichssignal zu erzeugen, und daß Schaltmittel (D1 bis D7) vorhanden sind, die gesteuert durch das Bereichssigna Idas Kondensatornetzwerk (C1 bis C7) schalten.
  2. 2. Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (D1 bis D7) aus je einer PIN-Diode in Reihe zu je einem Kondensator des Kondensatornetzwerkes (C1 bis C7) bestehen, die je von einem Bereichssignal geschaltet werden.
    ZT/Pi-Wr/R
    14.04.1983 -2-
    • ■■·■···· 33Ί3868
    D.F.G.Dwyer-J.M.Baker 11-1
  3. 3. Spannungsgesteuerter OsziLLator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Kapazität aus einer Kapazitätsdiode (VC1) besteht.
  4. 4. Spannungsgesteuerter OsziLLator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Taktgenerator (17) enthäLt, dessen TaktimpuLse beim Zusammentreffen mit dem AusgangssignaL des Detektors (15) den ZähLer (16) weitersteLLen und die unterdrückt werden, wenn das Ausgangssigna L des Detektors (15) fehlt.
  5. 5. Spannungsgesteuerter OsziLLator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Synthesizer mit einer Phasenrege L sch Leife zur Frequenzerzeugung.
DE19833313868 1982-04-22 1983-04-16 Spannungsgesteuerter oszillator Withdrawn DE3313868A1 (de)

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