DE3324506A1

DE3324506A1 - Frequenzteiler mit ungeradzahligem teilerverhaeltnis

Info

Publication number: DE3324506A1
Application number: DE19833324506
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 3007 Gehrden Scholz
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1985-01-17
Also published as: DE3324506C2

Description

Frequenzteiler mit ungeradzahligem Teilerverhältnis
Die Erfindung betrifft einen Frequenzteiler mit ungeradzahligem Teilerverhältnis, insbesondere zur Anwendung bei Geräten der Fernsehtechnik wie z.B. Aufzeichnungsgeräten.
Bei der Fernsehübertragung und der Fernsehaufzeichnung ist es bekannt, die Frequenz von zusätzlich übertragenen oder aufgezeichneten Trägern wie z.B. eines Tonträgers, eines Farbträgers oder eines PCM-Signals, mit der der Zeilenfrequenz zu koppeln, um die Sichtbarkeit eines derartigen Trägers im wiedergegebenen Bild zu verringern. Zur Erzielung dieser Verkopplung ist es bekannt (DE-PS 15 37 491), den Träger in einem Oszillator zu erzeugen, "dessen Ausgangsfrequenz um den Verkopplungsfaktor n auf die Zeilenfrequenz herabzusetzen, mit den Zeilensynchronimpulsen in einer Phasenvergleichsstufe zu vergleichen und mit der Ausgangsspannung dieser Phasenvergleichsstufe die Frequenz des Oszillators zu regeln. Eine derartige Schaltung fordert somit einen Frequenzteiler zur Umsetzung der Frequenz des Trägers auf die Zeilenfrequenz. In der Praxis besteht oft die Forderung, daß der Verdopplungsfaktor n zwischen der Frequenz des Trägers und der Zeilen frequenz ungeradzahlig ist. Dann wird ein Frequenzteiler mit einem ungeradzahligen Teilerverhältnis benötigt.
Zur Erzielung eines ungeradzahligen Teilerverhältnlsses ist es bekannt, mit einem Zähler jeweils eine ungerade Zahl von Periode der Eingangsspannung zu zählen und danach einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Derartige Schaltungen ergeben aber eine unsymmetrische Ausgangsspannung mit einem von 1 : 1 abweichenden Tastverhältnis, also nicht äquidistanten Pegelübergängen, was insbesondere zur Steuerung einer Phasenvergleichsstufe nachteilig ist.
Es ist auch bekannt, die Frequenz der Eingangsspannung zunächst zu verdoppeln und die Frequenz der Ausgangsspannung des aus bistabilen Kippstufen bestehenden Frequenzteilers mit einer weiteren bistabilen Kippstufe wieder zu halbieren.
Die letztgenannte bistabile Kippstufe liefert dann wieder eine symmetrische Ausgangsspannung mit äquidistanten Pegelübergängen. Derartige Schaltungen erfordern jedoch einen zusätzlichen Schaltungsaufwand für die Frequenzverdopplung sowie eine zusätzliche bistabile Schaltung zur Halbierung der Frequenz. Die Frequenzverdopplung kann in der Praxis auch nachteilig sein, z.B. wegen einer begrenzten Übertragungsbandbreite? wegen Gefahr einer Schwingneigung oder Störstrahlung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Frequenzteiler mit einem ungeradzahligen Teilerverhältnis zu schaffen, der ohne Frequenzverdopplung arbeitet und eine symmetrische Ausgangsspannung mit äquidistanten Pegelübergängen erzeugt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der durch die Ausgangsspannung umgeschaltete Inverter bewirkt eine Erhöhung der Frequenz der Eingangs spannung um den Wert 1, da er bei jeder Umschaltung der Eingangsspannung eine Halbwelle hinzufügt. Da das Teilerverhältnis der Schaltung mit den bistabilen Kippstufen eine gerade Zahl 1 ist, wenn die jeweils letzte Teilerstufe durch zwei teilt, wird dann das Teilerverhältnis zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung gleich N = N1 - 1, also eine ungerade Zahl.
Da jeweils die letzte Stufe der Schaltung eine Teilerstufe ist, die durch zwei teilt, entsteht auch mit Sicherheit eine symmetrische Ausgangsspannung mit äquidistanten Pegelübergängen.
Ein Ausfilhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Frequenzteiler für das Teilerverhältnis N = 3, Fig. 2 eine Weiterbildung der Schaltung gemäß Fig. 1 mit einem Synchronzähler und Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein höheres Teilerverhältnis.
In Fig. 1 wird die in der Frequenz zu teilende Eingangsspannung mit der Frequenz f1 von der Klemme 1 dem ersten Eingang des EX-OR-Gatters 2 zugeführt. Dessen Ausgang ist mit der Reihenschaltung der beiden Flip-Flop 3,4 verbunden.
An der Ausgangsklemme 5 steht die Ausgangsspannung mit der geteilten Frequenz f2 = kl/3. Die Ausgangsspannung an der Klemme 5 ist über die Leitung 6 an den zweiten Eingang des Gatters 2 angelegt. Die Schaltung mit den beiden Flip-Flop 3,4 hat das geradzahlige Teilerverhältnis Na = fl'/f2 =4.
Das Gatter 2 hat folgende Wahrheitstabelle, wobei A,B die beiden Eingänge und C der Ausgang ist:

A B C

O 0 0

O 1 1

1 0 1

1 1 0

Es ist ersichtlich, daß das Gatter 2 als ein- und ausschaltbarer Inverter mit gleichwertigen Eingängen wirkt, weil jeweils die 11111 an einem Eingang den logischen Wert am anderen Eingang invertiert, die "0" jedoch nicht. Wie Fig. 1 zeigt, wird daher die Spannung mit der Frequenz f1 bei jedem Pegelübergang der Spannung mit der Frequenz f2 invertiert, so daß bei jedem Pegelübergang der Spannung mit der Frequenz f2 der Spannung mit der Frequenz f1 eine Halbwelle hinzugefügt wird. Für jede Periode von f2 hat daher fl' eine Periode mehr als 51. Das tatsächlich zwischen den Klemmen 1 und 5 erzielte Teilerverhältnis N = fl/f2 ist daher bei äquidistanten Pegelübergängen der Spannung mit der Frequenz f2 gleich N1 - 1 = 3, also ungerade. Die Dauer der zugeführten Halbwelle entspricht der Laufzeit t des Gatters 2 und der Teilerkette. Der Wert von sollte möglichst nicht größer sein als ein Viertel Periodendauer von f1.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Synchronzähler für höhere Frequenzen.
Die Schaltung nach Fig. 3 ist auf beliebige ganzzahlige Teilerverhältnisse von 1-32 einstellbar. Das letzte Flip-Flop 4 stellt sicher, daß an der Klemme 5 wieder eine symmetrische Ausgangsspannung mit äquidistanten Pegelübergängen steht. Als eigentlicher Frequenzteiler wirkt ein 4-Bit-Synchronzähler 7. Mit dem Schalter 8 ist die Steuerung des Gatters 2 ein- und ausschaltbar. In der linken Stellung mit m = 0 ist das Gatter 2 wirkungslos, so daß das insgesamt wirksame Teilerverhältnis nur durch den Zähler 7 und das Flip-Flop 4 bestimmt ist. In der rechten Stellung mit m = 1 wird wie in Fig. 1 und 2 das durch die Stufen 7,4 wirksame Teilerverhältnis um den Wert 1 verringert. Das Gatter 2 kann also ein ungeradzahliges Teilerverhältnis der Schaltung 7,4 in ein geradzahliges oder ein geradzahliges Teilerverhältnis in ein ungeradzahliges Teilerverhältnis umwandeln.
Mit der Schaltung gemäß Fig. 3 sind alle ganzzahligen Teilerverhältnisse von 1 bis 32 einstellbar, wobei die Ausgangsspannung f2 stets äquidistante Pegelübergänge aufweist.

Claims

Patentansprüche Ö Frequenzteiler mit ungeradzahligem Teilerverhältnis mit einer Schaltung, deren Teilerstufen (3,4) aus Flip-Flops bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Frequenz zu teilende Eingangsspannung (fl) der Schaltung (3,4) über einen Inverter (2) zugeführt ist, der durch die in der Frequenz geteilte Ausgangsspannung (f 2) periodisch ein- und ausgeschaltet ist.
2. Teiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Teilerstufe (4) die Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Teilerstufen (3,7) durch zwei teilt.
3. Teiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter durch ein EX-OR-Gatter (2) gebildet ist.
4. Teiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilerstufen (3,4) als Synchronzähler geschaltet sind (Fig. 2).