DE3485885T2 - DIGITAL PHASE BAR LOOP FOR MULTIPLE FREQUENCIES. - Google Patents

DIGITAL PHASE BAR LOOP FOR MULTIPLE FREQUENCIES.

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DE3485885T2 DE8585900442T DE3485885T DE3485885T2 DE 3485885 T2 DE3485885 T2 DE 3485885T2 DE 8585900442 T DE8585900442 T DE 8585900442T DE 3485885 T DE3485885 T DE 3485885T DE 3485885 T2 DE3485885 T2 DE 3485885T2
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Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Diese Erfindung betrifft den Bereich der digitalen Phasenverriegelungsschleifen und im besonderen eine verbesserte digitale Phasenverriegelungsschleife, bei der die Betriebsmittenfrequenz eines Schaltkreises porgrammierbar verändert werden kann, ohne das Frequenzteilerverhältnis innerhalb des Rückkopplungsteils der digitalen Phasenverriegelungsschleife zu ändern.This invention relates to the field of digital phase-locked loops and, more particularly, to an improved digital phase-locked loop in which the operating center frequency of a circuit can be programmably varied without changing the frequency divider ratio within the feedback portion of the digital phase-locked loop.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the state of the art

Die herkömmliche Phasenverriegelungsschleife ist mit einem Taktsignal verbunden, das eine Referenzbetriebsfrequenz liefert und typischerweise auf die genaue Betriebsfrequenz der Schleife heruntergeteilt wird. Zusätzlich zu einem Frequenzteiler umfaßt der herkömmliche Phasenverriegelungsschleifenkreis einen Phasenkomparator und ein Phasenentzerrungsnetzwerk. Im Betrieb wird die geteilte Betriebsfrequenz mit dem Phasenkomparator verbunden, der die Phase der geteilten Betriebsfrequenz mit der Phase eines empfangenen Datensignals vergleicht. Der Phasenkomparator befiehlt dem Phasenentzerrungskreis, die Phase des geteilten Taktes durch Vorrücken oder Verzögern der Phase des geteilten Taktsignals abzugleichen. Eine digitale Phasenverriegelungsschleife dieser Art ist in U.S. Patent 3,983,498 von Malek betitelt "Digital Phase-Locked Loop" gezeigt und beschrieben und den Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zuerkannt.The conventional phase-locked loop is connected to a clock signal that provides a reference operating frequency and is typically divided down to the precise operating frequency of the loop. In addition to a frequency divider, the conventional phase-locked loop circuit includes a phase comparator and a phase equalization network. In operation, the divided operating frequency is connected to the phase comparator, which compares the phase of the divided operating frequency to the phase of a received data signal. The phase comparator commands the phase equalization circuit to adjust the phase of the divided clock by advancing or retarding the phase of the divided clock signal. A digital phase-locked loop of this type is shown and described in U.S. Patent 3,983,498 to Malek entitled "Digital Phase-Locked Loop" and assigned to the assignees of the present invention.

J.P. Gouyet erörtert in "A High Precision Phase Lock Loop", Conference on Frequency Generation and Control for Radio Systems, London, 22. - 24. Mai 1966, Seiten 129-133, die Verwendung eines bidirektionalen Zählers, um Phasenfehler einer Phasenverriegelungsschleife vorzeichengerecht zu akkumulieren und Phasenkorrekturinformation dem Rest der Schleife zuzuführen.J.P. Gouyet, in "A High Precision Phase Lock Loop", Conference on Frequency Generation and Control for Radio Systems, London, 22-24 May 1966, pages 129-133, discusses the use of a bidirectional counter to sign-accumulate phase errors of a phase-locked loop and to supply phase correction information to the remainder of the loop.

Digitale Phasenverriegelungsschleifen dieser Art sind für den Einzelfrequenzbetrieb einer Phasenverriegelungsschleife zufriedenstellend, die Verwirklichung einer Schleife, die zu einem Mehrfrequenzbetrieb fähig ist, erfordert aber meistens komplizierte Schaltkreise. Einige herkömmliche Phasenverriegelungsschleifen realisieren den Mehrfrequenzbetrieb durch Kopplung eines programmierbaren Teilers zwischen die Referenzfrequenzquelle und den Takteingang der Schleife. Diese Technik begrenzt den Betriebsbereich der Phasenverriegelungsschleife ernsthaft und für kleine Frequenzverschiebungen werden die Teilerverhältnisse unpraktisch, wenn nicht unmöglich. Weiterhin sind Phasenverriegelungsschleifen dieser Art als Tondemodulatoren wegen der verbotenen Teilerverhältnisse, die bei kleinen Frequenzverschiebungen erorderlich sind, von begrenztem Nutzen.Digital phase-locked loops of this type are satisfactory for single-frequency operation of a phase-locked loop, but the realization of a loop leading to multi-frequency operation capable, but usually requires complicated circuitry. Some conventional phase-locked loops achieve multi-frequency operation by coupling a programmable divider between the reference frequency source and the clock input of the loop. This technique severely limits the operating range of the phase-locked loop, and for small frequency shifts the divider ratios become impractical, if not impossible. Furthermore, phase-locked loops of this type are of limited use as tone demodulators because of the forbidden divider ratios required for small frequency shifts.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Folglich sucht die vorliegende Erfindung eine digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife bereitzustellen, die ohne Störung des Rückkopplungsteilerverhälnisses der Phasenverriegelungsschleife verwirklicht werden kann.Accordingly, the present invention seeks to provide a digital multi-frequency phase-locked loop that can be implemented without disturbing the feedback divider ratio of the phase-locked loop.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife (DPLL) zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das mit dem empfangenen Datensignal phasenverriegelt ist, bereitgestellt, die umfaßt:According to one aspect of the present invention, there is provided a digital multi-frequency phase-locked loop (DPLL) for processing a received data signal and producing an output signal that is phase-locked to the received data signal, comprising:

(a) Phasenkomparatoreinrichtung mit ersten und zweiten Eingängen, wobei der erste Eingang mit dem empfangenen Datensignal verbunden ist und der zweite Eingang mit dem DPLL-Ausgangssignal verbunden ist, und einem Ausgang zur Lieferung eines Ausgangssignals, das die relative Phase zwischen dem eingehenden Datensignal und dem DPLL-Ausgangssignal anzeigt;(a) phase comparator means having first and second inputs, the first input connected to the received data signal and the second input connected to the DPLL output signal, and an output for providing an output signal indicative of the relative phase between the incoming data signal and the DPLL output signal;

(b) Taktgebereinrichtung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals;(b) clock means for generating a reference clock signal;

(c) programmierbare Teilereinrichtung, die mit dem Referenztaktsignal verbunden ist und einen Ausgang und programmierbare Eingänge besitzt, um ein programmierbares Taktsignal zu erzeugen, das mit dem Referenztaktsignal entsprechend einem durch die programmierbaren Eingänge gesteuerten Verhältnis in Beziehung steht;(c) programmable divider means connected to the reference clock signal and having an output and programmable inputs for generating a programmable clock signal related to the reference clock signal according to a ratio controlled by the programmable inputs;

(d) digitale Einrichtung, die mit dem Ausgang der programmierbaren Taktsignalerzeugungseinrichtung und der Einrichtung zur Erzeugung eines Referenztaktsignals verbunden ist, zum Erzeugen von ersten und zweiten Taktsignalen, wobei eines dieser Signale gegenüber dem anderen verzögert ist;(d) digital means connected to the output of the programmable clock signal generating means and the means for generating a reference clock signal for generating first and second clock signals, one of which is delayed from the other;

(e) Phasen- und Frequenzeinstelleinrichtung, die mit der Einrichtung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals verbunden ist, zum Erzeugen eines zusammengesetzten Taktsignals durch periodisches, selektives Addieren oder Subtrahieren der ersten und zweiten Taktsignale mit einer Rate, die durch das programmierbare Taktsignal definiert wird, um eine Frequenzeinstellung zu bewirken, oder durch einzelnes Addieren oder Subtrahieren von Impulsen als Reaktion auf das Phasenkomparatorausgangssignal, um eine Phaseneinstellung zu bewirken;(e) phase and frequency adjustment means, connected to the means for generating a reference clock signal, for generating a composite clock signal by periodically, selectively adding or subtracting the first and second clock signals at a rate defined by the programmable clock signal to effect frequency adjustment, or by individually adding or subtracting pulses in response to the phase comparator output signal to effect phase adjustment;

(f) Frequenzteilereinrichtung (16), die mit der Phasen- und Frequenzeinstelleinrichtung verbunden ist, zur Verarbeitung des zusammengesetzten Taktsignals, um das Ausgangssignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife zu erzeugen. Ein entsprechendes Verfahren zum Bewirken von Phasen- und Frequenzeinstellungen ist in Anspruch 4 dargelegt.(f) frequency divider means (16) connected to the phase and frequency adjustment means for processing the composite clock signal to produce the output signal of the digital phase locked loop. A corresponding method for effecting phase and frequency adjustments is set out in claim 4.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Figur 1 ist ein Blockschaltbild der digitalen Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife der vorliegenden Erfindung.Figure 1 is a block diagram of the digital multi-frequency phase-locked loop of the present invention.

Figur 2a ist ein elektrisches Schaltbild des programmierbaren Teilers, des Phasenkomparators und des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks der digitalen Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife von Figur 1.Figure 2a is an electrical diagram of the programmable divider, phase comparator, and phase and frequency adjustment network of the digital multi-frequency phase-locked loop of Figure 1.

Figur 2b ist ein elektrisches Schaltbild der Frequenzteiler- und Verriegelungsdetektorschaltung der digitalen Phasenverriegelungsschleife von Figur 1.Figure 2b is an electrical diagram of the frequency divider and lock detector circuit of the digital phase-locked loop of Figure 1.

Figur 3a ist ein Taktdiagramm, das die Funktion des Frequenzeinstellteils von Figur 2a beschreibt.Figure 3a is a timing diagram describing the operation of the frequency setting part of Figure 2a.

Figur 3b ist ein Taktdiagramm, das die Funktion des Phaseneinstellteils von Figur 2a beschreibt.Figure 3b is a timing diagram describing the operation of the phase adjustment part of Figure 2a.

Figur 3c ist ein Taktdiagramm, das die Funktion der Verriegelungsdetektorschaltung von Figur 2b beschreibt.Figure 3c is a timing diagram describing the operation of the lock detector circuit of Figure 2b.

Detailbeschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild der digitalen Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife (DPLL) 10, die erfindungsgemäß konstruiert wurde. Die digitale Phasenverriegelungsschleife umfaßt ein Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12, das mit einem Digitalteiler 16, einem Bandbreitenregler 20, einem UND-Gatter 30 und einem Eingangstaktanschluß 14 verbunden ist. Der Bandbreitenregler 20 ist auch mit einem Phasenkomparator 18 verbunden. Der Phasenkomparator 18 erhält Eingänge sowohl von dem Ausgang des Digitalteilers 16 als auch von dem empfangenen Datensignal.Figure 1 shows a block diagram of the digital multi-frequency phase-locked loop (DPLL) 10 constructed in accordance with the present invention. The digital phase-locked loop includes a phase and frequency adjustment network 12 connected to a digital divider 16, a bandwidth controller 20, an AND gate 30, and an input clock terminal 14. The bandwidth controller 20 is also connected to a phase comparator 18. The phase comparator 18 receives inputs from both the output of the digital divider 16 and the received data signal.

Bei Betrieb wird ein Referenztaktsignal von einer Signalquelle mit dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 über Anschluß 14 verbunden. Das Referenztaktsignal ist zusätzlich mit dem Digitalteiler 26 und dem programmierbaren Digitalteiler 28 verbunden. Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 erzeugt aus dem Referenztaktsignal ein verschobenes Taktsignal, und erzeugt Frequenzverschiebungen durch selektives Addieren oder Subtrahieren des Referenztaktsignals und des verschobenen Taktsignals mit einer Rate, die durch das programmierbare Taktsignal aus UND-Gatter 30 bestimmt wird, das von den programmierbaren Signalen Y und Z gesteuert wird. Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk bewirkt auch Phasenverschiebungen auf Anweisung von sowohl einem programmierbaren Steuersignal X als auch von den Signalen, die von dem Bandbreitenregler 20 erzeugt werden.In operation, a reference clock signal from a signal source is connected to the phase and frequency adjustment network 12 via terminal 14. The reference clock signal is additionally connected to the digital divider 26 and the programmable digital divider 28. The phase and frequency adjustment network 12 generates a shifted clock signal from the reference clock signal, and produces frequency shifts by selectively adding or subtracting the reference clock signal and the shifted clock signal at a rate determined by the programmable clock signal from AND gate 30, which is controlled by the programmable signals Y and Z. The phase and frequency adjustment network also effects phase shifts at the command of both a programmable control signal X and the signals generated by the bandwidth controller 20.

Das Phasen- und Bandbreiteneinstellnetzwerk 12 liefert ein zusammengesetztes Taktsignal E, das mit dem Digitalteiler 16 verbunden ist. Der Digitalteiler 16 teilt die Frequenz des zusammengesetzten Taktsignals E und liefert das Ausgangssignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife. Der Ausgang von Digitalteiler 16 ist mit einem Eingang des Phasenkomparators 18 verbunden. Ein zweiter Eingang des Phasenkomparators 18 ist mit einem empfangenen Datensignal verbunden. Der Phasenkomparator liefert ein Signal, das mit der relativen Phase des Ausgangs von der DPLL und des empfangenen Datensignals in Beziehung steht. Befinden sich das DPLL Ausgangssignal und das Eingangsdatensignal nicht genau In Phase, wird ein Ausgang angezeigt. Die Funktion des Phasenkomparators wird später ausführlicher erörtert.The phase and bandwidth adjustment network 12 provides a composite clock signal E which is connected to the digital divider 16. The digital divider 16 divides the frequency of the composite clock signal E and provides the output signal of the digital phase-locked loop. The output of the digital divider 16 is connected to an input of the phase comparator 18. A second input of the phase comparator 18 is connected to a received data signal. The phase comparator provides a signal related to the relative phase of the output from the DPLL and the received data signal. If the DPLL output signal and the input data signal are not exactly in phase, an output is displayed. The function of the phase comparator is discussed in more detail later.

Die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife ist zusätzlich mit zwei Frequenzteilern 26 und 28, die mit dem Takteingang 14 und einem UND-Gatter 30 verbunden sind, versehen. Der Digitalteiler 28 empfängt die programmierbaren Eingänge Y, Z, die den Teiler 28 veranlassen, eine Anzahl von Teilungsverhältnissen auszuführen. Die programmierbaren Regler Y, Z sowie ein Regler X arbeiten mit einem Bandbreitenregler 20 zusammen und veranlassen den Bandbreitenregler, die Schleifenkorrekturbandbreite entsprechend den Betriebsfrequenzen der Schleife zu variieren. Der programmierbare Regler X arbeitet auch mit dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 zusammen und steuert die Richtung von Frequenzkorrekturen durch die digitale Phasenverriegelungsschleife. Die Eingänge an den Phasenkomparator sind ebenfalls mit einem EXCLUSIV-ODER-Gatter 24 verbunden, das weiter mit einem Verriegelungsdetektor 22 verbunden ist.The digital multi-frequency phase-locked loop is additionally provided with two frequency dividers 26 and 28 connected to the clock input 14 and an AND gate 30. The digital divider 28 receives the programmable inputs Y, Z which cause the divider 28 to perform a number of division ratios. The programmable controllers Y, Z and a controller X cooperate with a bandwidth controller 20 and cause the bandwidth controller to vary the loop correction bandwidth according to the operating frequencies of the loop. The programmable controller X also cooperates with the phase and frequency adjustment network 12 and controls the direction of frequency corrections through the digital phase-locked loop. The inputs to the phase comparator are also connected to an EXCLUSIVE-OR gate 24 which is further connected to a lock detector 22.

Wie zuvor erwähnt, arbeitet die Mehrfrequenz-DPLL mit drei programmierbaren Reglern X, Y, Z zusammen. Die programmierbaren Steuersignale arbeiten mit dem Bandbreitenregler 20, dem Phasen- und Frequenzeinsteller 12 und dem programmierbaren Digitalteiler 28 zusammen und bestimmen die Mittenfrequenz und Bandbreite der Mehrfrequenz-DPLL. In der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, eine erste Betriebsfrequenz mit einem Breitbandvermögen und verschiedene andere Betriebsfrequenzen mit einem Schmalbandvermögen bereitzustellen. Diese Eigenschaft erlaubt das Prüfen einer Anzahl von Betriebsfrequenzen, während die Mehrfrequenz-DPLL auf eine bekannte einzelne Frequenz programmiert ist. Der Banbreitenregler 20 bewirkt eine Schleifenbandbreitenänderung durch Verändern der Anzahl von Digitalimpulsen, die zu dem zusammengesetzten Takt addiert oder von diesem subtrahiert werden, während er die Schleifenphaseneinstellung vollzieht.As previously mentioned, the multi-frequency DPLL operates with three programmable controllers X, Y, Z. The programmable control signals operate with the bandwidth controller 20, the phase and frequency adjuster 12, and the programmable digital divider 28 to determine the center frequency and bandwidth of the multi-frequency DPLL. In the preferred practice of the present invention, it is desirable to provide a first operating frequency with a wideband capability and several other operating frequencies with a narrowband capability. This feature allows a number of operating frequencies to be tested while the multi-frequency DPLL is programmed to a known single frequency. The bandwidth controller 20 effects loop bandwidth variation by changing the number of digital pulses added to or subtracted from the composite clock while performing loop phase adjustment.

Die programmierbaren Regler Y, Z steuern auch die Betriebsfrequenz der Schleife in der folgenden Weise. Das zusammengesetzte Referenztaktsignal ist über das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 mit Teiler 16 verbunden. In der bevorzugten Ausführung wird ein Referenztaktsignal von 1.92 MHz bereitgestellt, und ohne andere Beeinflussung würde der Teier 16 eine Schleifenbetriebsfrequenz von 6000 Hz liefern. Die Mehrfrequenz-DPLL ist daher in der Lage, etwa 6000 Korrekturen pro Sekunde. Weiterhin sind die Teiler 26 und 28 mit dem 1.92 MHz Referenztakt und dem UND-Gatter 30 verbunden, um ein Ausgangssignal, das verschiedene mögliche Frequenzen verkörpern kann, basierend auf den programmierbaren Steuersignalen Y, Z, zu liefern. Die Ausgangsfrequenz von UND-Gatter 30 ist gleichwertig zuThe programmable controllers Y, Z also control the operating frequency of the loop in the following manner. The composite reference clock signal is connected to divider 16 via phase and frequency adjustment network 12. In the preferred embodiment, a reference clock signal of 1.92 MHz is provided and without any other interference, divider 16 would provide a loop operating frequency of 6000 Hz. The multi-frequency DPLL is therefore capable of approximately 6000 corrections per second. Furthermore, the dividers 26 and 28 are connected to the 1.92 MHz reference clock and the AND gate 30 to provide an output signal that can embody various possible frequencies based on the programmable control signals Y, Z. The output frequency of the AND gate 30 is equivalent to

fEabgeleitet = N/200 (fReferenz)fEderived = N/200 (fReference)

worin N durch die programmierbaren Regler Y,Z, wie in Figur 1 gezeigt, bereitgestellt wird. Daher ist z.B. für N=1 dieser Ausgangwhere N is provided by the programmable controllers Y,Z, as shown in Figure 1. Therefore, for example, for N=1 this output is

1.92 MHz/200 = 9600 Hz1.92MHz/200 = 9600Hz

Das programmierbare Taktsignal ist mit dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 verbunden, das verschobene Taktimpulse aus dem 1.92 MHz Referenztaktsignal bei einer Rate, die durch das programmierbare Taktsignal bestimmt wird, entweder addiert, subtrahiert oder keines von beiden. Daher würde für N=1 die Schleifenbetriebsfrequenz wie folgt berechnet:The programmable clock signal is connected to the phase and frequency adjustment network 12, which either adds, subtracts, or neither shifted clock pulses from the 1.92 MHz reference clock signal at a rate determined by the programmable clock signal. Therefore, for N=1, the loop operating frequency would be calculated as follows:

1.92 MHz + 9600 Hz/320 = 6030 Hz1.92MHz + 9600Hz/320 = 6030Hz

Wie zuvor erwähnt, kann die Mehrfrequenz-DPLL etwa 6000 Korrekturen pro Sekunde für die beschriebenen Frequenzen ausführen. Wenn das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 6000 Impulse/s zu dem Referenztaktsignal addiert oder von diesem subtrahiert, kann die digitale Phasenverriegelungsschleife Phasenungleichheiten gemäß der folgenden Beziehung ausgleichen:As previously mentioned, the multi-frequency DPLL can perform approximately 6000 corrections per second for the frequencies described. If the phase and frequency adjustment network adds or subtracts 6000 pulses/s to the reference clock signal, the digital phase-locked loop can compensate for phase mismatches according to the following relationship:

1.92 MHz + 6000 Hz/320 = 6018.72 Hz1.92MHz + 6000Hz/320 = 6018.72Hz

Daher kann, wenn der Bandbreitenregler 20 1 Impuls/Korrektur addiert oder subtrahiert, die Schleifenbandbreite definiert werden als:Therefore, if the bandwidth controller 20 adds or subtracts 1 pulse/correction, the loop bandwidth can be defined as:

6000 Hz ± 18.75 Hz6000Hz ± 18.75Hz

Der Phasenkomparator 18 kann programmiert werden, um Phasenvergleiche an den positiven Flanken von fl oder an der positiven und negativen Flanke von fo wenn X Y Z = 0 0 0 sind, auszuführen. Die letzte Bedingung bedeutet, dar etwa 12000 Korrekturen pro Sekunde zu machen sind und wird in Verbindung mit einem zusätzlichen Impuls verwendet, der pro Korrektur addiert oder subtrahiert wird, um die Verriegelungsbandbreite des DPll zu erweitern.The phase comparator 18 can be programmed to perform phase comparisons on the positive edges of fl or on the positive and negative edges of fo when X Y Z = 0 0 0. The last condition means that approximately 12,000 corrections per second are to be made and is used in conjunction with an additional pulse added or subtracted per correction to extend the locking bandwidth of the DPll.

1.92 + 2(12000)/320 = 6000 ± 75 Hz1.92 + 2(12000)/320 = 6000 ± 75 Hz

Die programmierbaren Steuersignale X, Y, Z weisen den Bandbreitenregler 20 an, 1,2 oder 4 Impulse pro Korrektur zu addiern/subtrahieren. Daher kann, gemäß der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung und den obigen Beziehungen, die Mehrfrequenz-DPLL Schleifenbandbreiten von 18.75 Hz, 75 Hz oder 150 Hz unter der Kontrolle der Bandbreitenregelschaltung 20 aufweisen.The programmable control signals X, Y, Z instruct the bandwidth controller 20 to add/subtract 1, 2 or 4 pulses per correction. Therefore, according to the preferred practice of the present invention and the above relationships, the multi-frequency DPLL can have loop bandwidths of 18.75 Hz, 75 Hz or 150 Hz under the control of the bandwidth control circuit 20.

Die Beziehung zwischen den programmierbaren Steuersignalen X, Y, Z und Schleifenbetriebsfrequenz und Bandbreite wird in Tabelle 1 unten gezeigt. Tabelle 1 Mittenfrequenz Modus Bb ±The relationship between the programmable control signals X, Y, Z and loop operating frequency and bandwidth is shown in Table 1 below. Table 1 Center frequency mode Bb ±

Figur 2a zeigt ein elektrisches Schaltbild des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks 12, des Phasenkomparators 18, des Bandbreitenreglers 20 und der Digitalteiler 26, 28 von Figur 1. Die zugehörigen Zeittaktdiagramme werden in Figur 3a und 3b gezeigt. Gemäß Figur 2a ist ein Referenztaktsignal verbunden mit Anschluß 14 und liefert die Betriebsreferenzfrequenz für die Mehrfrequenz-DPLL. Das Referenztaktsignal wird von Flip-Flop 101 verarbeitet, das weiter mit NOR-Gattern 103, 105 verbunden ist. Das Flip-Flop 101 und NOR-Gatter 103,105 liefern einen Referenztakt, Signal B, und ein verschobenes Referenztaktsignal, Signal A, die in Figur 3a dargestellt sind. Der Ausgangsanschluß von NOR-Gatter 105, oder Signal A, ist verbunden mit einem Flip-Flop 107, das einen Eingang zu dem Bandbreitenregler 20 bildet. Signal A wird auch einem Multiplexer 109 bereitgestellt, der ebenfalls mit dem Bandbreitenregler 20 assoziiert ist. Signal A ist zusätzlich verbunden mit einem Flip-Flop 111 und einem UND-Gatter 113, die einen Teil des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks 12 bilden.Figure 2a shows an electrical diagram of the phase and frequency adjustment network 12, the phase comparator 18, the bandwidth controller 20 and the digital dividers 26, 28 of Figure 1. The associated timing diagrams are shown in Figures 3a and 3b. According to Figure 2a, a reference clock signal is connected to terminal 14 and provides the Operating reference frequency for the multi-frequency DPLL. The reference clock signal is processed by flip-flop 101 which is further connected to NOR gates 103, 105. Flip-flop 101 and NOR gates 103,105 provide a reference clock, signal B, and a shifted reference clock signal, signal A, shown in Figure 3a. The output terminal of NOR gate 105, or signal A, is connected to a flip-flop 107 which forms an input to bandwidth controller 20. Signal A is also provided to a multiplexer 109 which is also associated with bandwidth controller 20. Signal A is additionally connected to a flip-flop 111 and an AND gate 113 which form part of phase and frequency adjustment network 12.

Der Ausgang von NOR-Gate 103, Signal B, ist mit Flip-Flops 115, 117, 119, 121, 123 verbunden, die einen Teil von Frequenzteiler 26 von Figur 1 bilden. Weiter ist Signal B mit Flip-Flops 125, 127 und 129 verbunden, die einen Teil des programmierbaren Teilers 28 bilden. Signal B ist zusätzlich verbunden mit Flip-Flop 131 und Multiplexer 133 in der Bandbreitenreglerschaltung 20. Weiterhin ist Signal B mit UND-Gatter 135 in dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 verbunden.The output of NOR gate 103, signal B, is connected to flip-flops 115, 117, 119, 121, 123 which form part of frequency divider 26 of Figure 1. Further, signal B is connected to flip-flops 125, 127 and 129 which form part of programmable divider 28. Signal B is additionally connected to flip-flop 131 and multiplexer 133 in bandwidth control circuit 20. Further, signal B is connected to AND gate 135 in phase and frequency adjustment network 12.

Noch bezugnehmend auf Figur 2a umfaßt der Phasenkomparator 18 Flip- Flops 137, 139, 141, 145, 147 und 149, ODER-Gatter 151 und 153, UND- Gatter 155 und NOR-Gatter 157, die wie in Figur 2a gezeigt verbunden sind. Spezifisch Flip-Flop 137 ist mit Flip-Flops 141 und 143 verbunden, die einen Teil des Phasenvorlaufschaltkreises des Phasenkomparators 18 bilden. Ebenso ist Flip-Flop 147 mit Flip-Flops 145 und 149 verbunden und bilden einen Teil des Phasenverzögerungsschaltkreises des Phasenkomparators 18. Flip-Flop 139 ist mit Flip-Flops 143 und 145 verbunden und liefert Signale an den Phasenvorlaufteil und Phasenverzögerungsteil von Komparator 18. ODER-Gatter 151 ist mit Flip-Flops 141 und 149 verbunden und liefert ein erstes Ausgangssignal für den Phasenkomparator 18. ODER-Gatter 153 ist mit Flip- Flops 143 und 145 verbunden und liefert ein zweites Ausgangssignal für die Phasenkomparatorschaltung. UND-Gatter 155 ist mit Flip-Flops 145 und 149 verbunden und arbeitet mit NOR-Gatter 157 zusammen, das mit Flip-Flops 141 und 143 verbunden ist, um eine Rückstellfunktion an den Phasenkomparator 18 zu liefern. Es sollte angemerkt werden, daß Flip-Flops 137, 139, 141, 143, 145, 147 und 149 D-Typ Flip-Flops sind, die wohl bekannt sind.Still referring to Figure 2a, the phase comparator 18 includes flip-flops 137, 139, 141, 145, 147 and 149, OR gates 151 and 153, AND gate 155 and NOR gate 157 connected as shown in Figure 2a. Specifically, flip-flop 137 is connected to flip-flops 141 and 143 which form part of the phase lead circuit of the phase comparator 18. Similarly, flip-flop 147 is connected to flip-flops 145 and 149 and form part of the phase delay circuit of phase comparator 18. Flip-flop 139 is connected to flip-flops 143 and 145 and provides signals to the phase advance portion and phase delay portion of comparator 18. OR gate 151 is connected to flip-flops 141 and 149 and provides a first output signal to phase comparator 18. OR gate 153 is connected to flip-flops 143 and 145 and provides a second output signal to the phase comparator circuit. AND gate 155 is connected to flip-flops 145 and 149 and cooperates with NOR gate 157 which is connected to flip-flops 141 and 143 to provide a reset function. to the phase comparator 18. It should be noted that flip-flops 137, 139, 141, 143, 145, 147 and 149 are D-type flip-flops which are well known.

Die Funktion des Phasenkomparators 18 wird in Verbindung mit Figur 3b erklärt. Figur 3b zeigt zwei Taktsignale fo und 2fo. Diese Signale, die nachfolgend ausführlicher erörtert werden, sind durch die Digitalteilerschaltung 16 von Figur 1 aus dem Referenztaktsignal abgeleitet. Die drei abgeleiteten Taktsignale fo, und 2fo von Figur 3a sind mit dem Phasenkomparator 18 von Figur 2a, wie gezeigt, verbunden. Spezifisch wird Taktsignal fo an dem D-Anschluß von Flip-Flop 139 und an dem C-Anschluß von Flip-Flop 137 breitgestellt. Das Taktsignal liegt an dem C-Anschluß von Flip-Flop 147 an. Das 2fo Taktsignal liegt an C-Anschluß von Flip-Flop 139 an. Das eingehende Signal, fo, ist mit den D-Eingangsanschlüssen von Flip-Flops 137 und 147 verbunden.The operation of the phase comparator 18 is explained in connection with Figure 3b. Figure 3b shows two clock signals fo and 2fo. These signals, discussed in more detail below, are derived from the reference clock signal by the digital divider circuit 16 of Figure 1. The three derived clock signals fo and 2fo of Figure 3a are connected to the phase comparator 18 of Figure 2a as shown. Specifically, clock signal fo is provided at the D terminal of flip-flop 139 and at the C terminal of flip-flop 137. The clock signal is provided at the C terminal of flip-flop 147. The 2fo clock signal is provided at the C terminal of flip-flop 139. The incoming signal, fo, is connected to the D input terminals of flip-flops 137 and 147.

Nun bezugnehmend auf Figuren 2a und 3b. Signal G von Figur 3b entspricht dem Q-Ausgangssignal von Flip-Flop 137 von Figur 2a. Signal H von Figur 3b entspricht dem Q-Ausgangsanschluß von Flip-Flop 147 von Figur 2a. Signal I von Figur 3b entspricht dem Q-Ausgangsanschluß von Flip-Flop 141 von Figur 2a. Signal G von Figur 3b entspricht dem Q- Ausgangsanschluß von Flip-Flop 137 von Figur 2a.Referring now to Figures 2a and 3b. Signal G of Figure 3b corresponds to the Q output signal of flip-flop 137 of Figure 2a. Signal H of Figure 3b corresponds to the Q output terminal of flip-flop 147 of Figure 2a. Signal I of Figure 3b corresponds to the Q output terminal of flip-flop 141 of Figure 2a. Signal G of Figure 3b corresponds to the Q output terminal of flip-flop 137 of Figure 2a.

Wie zuvor erwähnt, ist es der Zweck des Phasenkomparators 18, Ausgangssignale zu liefern, welche die relative Phase des Referenztaktsignals und des empfangenen Datensignals anzeigen. Das Ausgangssignal fo der Phasenverriegelungsschleife wird verwendet, um das empfangene Datensignal fi abzutasten. Drei mögliche Phasenbeziehungen können zwischen diesen beiden Signalen bestehen. Die Signale können phasengleich sein, oder das Ausgangssignal der Phasenverriegelungsschleifen kann dem eingehenden Datensignal vor- oder nacheilen. Flip- Flops 137 und 139 liefern einen Vergleich des eingehenden Datensignals und dem DPLL-Ausgangssignal. Wenn das eingehende Datensignal (fi) dem Ausgangssignal von Teiler 16, wie in Figur 3b gezeigt, voreilt, wird Flip-Flop 137 bewirken, daß Signal G Hoch gesetzt wird. Da Flip-Flop 137 direkt von fo getaktet wird, wird Signal G bei der Vorderflanke eines Übergangs in fo Hoch gesetzt. Flip-Flop 139 ist mit fo verbunden und wird getaktet von einem 2fo Signal, daher wird Signal L bei jedem positiven Übergang in fo Hoch gesetzt werden, jedoch wird 2fo, wegen der von Flip-Flop 139 erzeugten Verzögerung von 1/2 Zyklus, 1/2 Zyklus später als fo Hoch gesetzt. Wirkliche Phasenkorrekturen werden bei einem positiven Übergang in Signal L ausgeführt, weshalb es wünschenswert ist, Signal L zu verzögern, um zu verhindern, daß Phasenkorrekturen an einer Flanke des fo Steuertakts auftreten.As previously mentioned, the purpose of phase comparator 18 is to provide output signals indicative of the relative phase of the reference clock signal and the received data signal. The phase locked loop output signal fo is used to sample the received data signal fi. Three possible phase relationships can exist between these two signals. The signals can be in phase, or the phase locked loop output signal can lead or lag the incoming data signal. Flip-flops 137 and 139 provide a comparison of the incoming data signal and the DPLL output signal. If the incoming data signal (fi) leads the output of divider 16, as shown in Figure 3b, flip-flop 137 will cause signal G to go high. Since flip-flop 137 is clocked directly by fo, signal G will go high on the leading edge of a transition in fo. Flip-flop 139 is connected to fo and is clocked by a 2fo signal, therefore Signal L can be set high on any positive transition in fo, but 2fo is set high 1/2 cycle later than fo because of the 1/2 cycle delay provided by flip-flop 139. Actual phase corrections are made on a positive transition in signal L, so it is desirable to delay signal L to prevent phase corrections from occurring on an edge of the fo control clock.

Für die in Figur 3b gezeigte und oben beschriebene Phasenbedingung wird ein positiver Übergang in Signal G, gefolgt von einem positiven Übergang in L, bewirken, dar der Ausgang von Flip-Flop 141 Hoch gesetzt wird (Signal I). Ein Hoch-Wert in Signal I zeigt an, daß fi fo voreilt und daher Impulse zu dem zusammengesetzten Systemtakt addiert werden sollten, um die Phase von fo zu veranlassen, vorzurücken. Wenn die Phase des DPLL Ausgangssignals dem empfangenen Datensignal voreilt, wird der Ausgang von Flip-Flop 143, Signal , Hoch gesetzt, was anzeigt, daß Impulse von dem zusammengesetzten Systemtakt subtrahiert werden sollten, um eine Verzögerung von fo zu veranlassen.For the phase condition shown in Figure 3b and described above, a positive transition in signal G followed by a positive transition in L will cause the output of flip-flop 141 to be set high (signal I). A high value in signal I indicates that fi is leading fo and therefore pulses should be added to the composite system clock to cause the phase of fo to advance. If the phase of the DPLL output signal leads the received data signal, the output of flip-flop 143, signal , will be set high, indicating that pulses should be subtracted from the composite system clock to cause fo to delay.

Flip-Flops 145, 147 und 149 arbeiten in analoger Weise, jedoch wird Flip-Flop 147 bei der negativen Flanke von fo getaktet und erzeugt Phasenvergleichssignale I' und , die in Bezug zu Signalen I und verzögert sind. Flip-Flops 145, 147 und 149 werden über UND-Gatter 155 durch die Bandbreitenreglerschaltung 20 in Rückstellung gehalten. Wenn die digitale Phsenverriegelungsschleifenschaltung für Schmalbandbetrieb eingestellt ist, wird ein Phasenvergleich pro Periode von fo benötigt. Wenn die digitale Phasenverriegelungsschleife auf Breitbandbetrieb eingestellt ist, werden die Flip-Flops 145, 147 und 149 aktiviert und der Phasenkomparator 18 stellt zwei Phasenvergleiche pro Vergleichsperiode zur Verfügung. Das bedeutet einen Vergleich an der Vorderflanke von fo und einen an der Hinterflanke von fo. Flip-Flops 141, 143, 145 und 149 werden auch über UND-Gatter 155 und NOR-Gatter 157 rückgestellt, wenn immer eine Phaseneinstellung ausgeführt wurde.Flip-flops 145, 147 and 149 operate in an analogous manner, however flip-flop 147 is clocked on the negative edge of fo and produces phase comparison signals I' and , which are delayed with respect to signals I and . Flip-flops 145, 147 and 149 are held in reset by bandwidth control circuit 20 through AND gate 155. When the digital phase-locked loop circuit is set for narrowband operation, one phase comparison per period of fo is required. When the digital phase-locked loop is set for wideband operation, flip-flops 145, 147 and 149 are activated and phase comparator 18 provides two phase comparisons per comparison period. That is, one comparison on the leading edge of fo and one on the trailing edge of fo. Flip-flops 141, 143, 145 and 149 are also reset via AND gate 155 and NOR gate 157 whenever a phase adjustment has been performed.

Nun unter Bezug auf Figur 2a, wo der DPLL Digitalteiler 28 dargestellt ist. Digitalteiler 28 wird von Systemtakt B getaktet und liefert ein variables Teilungsverhältnis basierend auf den programmierbaren Systemreglern Y, Z. Digitalteiler 28 umfaßt sowohl Flip-Flops 125, 127 und 129 als auch Multiplexer 159 und UND-Gatter 161, 163 und 173, NAND-Gatter Gatter 167, 169 und 171, Inverter 165 und EXCLUSIV-ODER- Gatter 177 und 175, die wie in Figur 2a gezeigt verbunden sind.Referring now to Figure 2a, the DPLL digital divider 28 is shown. Digital divider 28 is clocked by system clock B and provides a variable division ratio based on the programmable System controllers Y, Z. Digital divider 28 includes flip-flops 125, 127 and 129 as well as multiplexers 159 and AND gates 161, 163 and 173, NAND gates 167, 169 and 171, inverter 165 and EXCLUSIVE-OR gates 177 and 175 connected as shown in Figure 2a.

Digitalteiler 26 umfaßt Flip-Flops 115, 117, 119, 121, 123 und NAND- Gatter 181, 183, 185, 187 und 189, die wie in Figur 2a gezeigt verbunden sind.Digital divider 26 includes flip-flops 115, 117, 119, 121, 123 and NAND gates 181, 183, 185, 187 and 189 connected as shown in Figure 2a.

Teiler 26 liefert ein festes Teilungsverhältnis von 25. Teiler 28 liefert ein variables Teilungsverhältnis von 1 bis 8. Die Ausgänge der Teiler 26, 28 werden durch AND-Gatter 30 als Dualbeträge zusammengeführt, um ein zusammengesetztes Teilungsverhältnis von 200/N zu liefern, in dem N durch die programmierbaren Regler Y, Z gesteuert wird. Es sei angemerkt, daß Digitalteiler dieser Art wohl bekannt sind und verschiedene Teilerkonfigurationen zufriedenstellend arbeiten. Daher können Teiler 26, 28 irgendwelche passenden herkömmlichen 200/N Digitalteiler sein und sind nicht begrenzt auf die in Figur 2a gezeigte spezifische Konfiguration.Divider 26 provides a fixed division ratio of 25. Divider 28 provides a variable division ratio from 1 to 8. The outputs of dividers 26, 28 are combined as duals by AND gate 30 to provide a composite division ratio of 200/N, where N is controlled by programmable controls Y, Z. It should be noted that digital dividers of this type are well known and various divider configurations will work satisfactorily. Therefore, dividers 26, 28 may be any suitable conventional 200/N digital dividers and are not limited to the specific configuration shown in Figure 2a.

Noch mit Bezug auf Figur 2a wird das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 von Figur 1 dargestellt. Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 arbeitet zusammen mit dem programmierbaren Steuersignal X, dem abgeleiteten progammierbaren Taktsignal, dem Referenztaktsignal B, dem verschobenen Referenztaktsignal A und dem Ausgangssignal von Bandbreitenregler 20 und addiert oder subtrahiert Impulse zu dem DPLL- Referenzsignal B, um Phasenungleichheiten oder Frequenzänderungen auszugleichen. Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 umfaßt Flip-Flops 111 und 197, die Frequenzeinstellungen bewirken und Flip- Flops 209 und 211, die Phaseneinstellungen bewirken. Das Phasen- und Frequenznetzwerk beinhaltet zusätzlich Inverter 191, 195, 205, NAND- Gatter 193, 203, 113, 135 und 217, UND-Gatter 201 und 207, NOR-Gatter 215 und 157 und ODER-Gatter 213, angeschlossen, wie in Figur 2a dargestellt.Still referring to Figure 2a, the phase and frequency adjustment network 12 of Figure 1 is shown. The phase and frequency adjustment network 12 operates in conjunction with the programmable control signal X, the derived programmable clock signal, the reference clock signal B, the shifted reference clock signal A, and the output of bandwidth controller 20 to add or subtract pulses to the DPLL reference signal B to compensate for phase imbalances or frequency changes. The phase and frequency adjustment network 12 includes flip-flops 111 and 197 which effect frequency adjustments and flip-flops 209 and 211 which effect phase adjustments. The phase and frequency network additionally includes inverters 191, 195, 205, NAND gates 193, 203, 113, 135 and 217, AND gates 201 and 207, NOR gates 215 and 157 and OR gate 213, connected as shown in Figure 2a.

Wie zuvor erwähnt, liefern ODER-Gatter 151 und 153 in dem Phasenkomparator 18 ein Ausgangssignal, in dem ein an dem Ausgang von ODER-Gatter 151 erscheinendes aktives Signal anzeigt, daß Impulse zu dem zusammengesetzten Takt, Signal E, addiert werden sollten, um die Phase auszugleichen und ein an dem Ausgang von ODER-Gatter 153 erscheinendes aktives Signal in ähnlicher Weise anzeigt, daß Impulse subtrahiert werden sollten, um die Phase auszugleichen. Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 arbeitet auch mit den programmierbaren Signalen X, Y, Z zusammen, um Frequenzverschiebungen in der Betriebsfrequenz der digitalen Phasenverriegelungsschleife zu erzeugen.As previously mentioned, OR gates 151 and 153 in the phase comparator 18 provide an output signal in which an active signal appearing at the output of OR gate 151 indicates that pulses should be added to the composite clock, signal E, to equalize the phase and an active signal appearing at the output of OR gate 153 similarly indicates that pulses should be subtracted to equalize the phase. The phase and frequency adjustment network 12 also cooperates with the programmable signals X, Y, Z to produce frequency shifts in the operating frequency of the digital phase locked loop.

Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 liefert Phasen- und Frequenzeinstellungen durch Kombinieren oder Subtrahieren eines Referenztakts, Signal B, und eines verschobenen Referenztakts, Signal A, um ein zusammengesetztes Taktsignal E bereitzustellen, das den Teiler 16 der digitalen Phasenverriegelungsschleife von Figur 2b betreibt. Ferner ist das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 mit dem Ausgang von UND-Gatter 30 verbunden, das ein programmierbares Taktsignal erzeugt und die Einstellrate des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks 12 festlegt.The phase and frequency adjustment network 12 provides phase and frequency adjustments by combining or subtracting a reference clock, signal B, and a shifted reference clock, signal A, to provide a composite clock signal E that operates the divider 16 of the digital phase-locked loop of Figure 2b. Furthermore, the phase and frequency adjustment network 12 is connected to the output of AND gate 30, which generates a programmable clock signal and sets the adjustment rate of the phase and frequency adjustment network 12.

Das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 arbeitet weiterhin zusammen mit dem programmierbaren Eingangssignal X, das positive oder negative Frequenzverschiebungen von der Betriebsmittenfrequenz der Schleife anzeigt.The phase and frequency adjustment network 12 continues to operate in conjunction with the programmable input signal X, which indicates positive or negative frequency shifts from the operating center frequency of the loop.

Im Betrieb wird dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 ständig Taktsignal A über Flip-Flop 111 und NAND-Gatter 113, Taktsignal B über Flip-Flop 197 und NAND-Gatter 135 und Taktsignal C über NAND- Gatter 193 und 203 zur Verfügung gestellt. Das programmierbare Eingangssignal X ist mit Inverter 191 verbunden, der selektiv entweder Flip-Flop 197 (Frequenz addieren) oder Flip-Flop 111 (Frequenz subtrahieren), abhängig von dem Zustand von Signal X, aktiviert. Wenn das programmierbare Signal X Tief ist, dann wird das abgeleitete programmierbare Taktsignal C mit Flip-Flop 197 über NAND-Gatter 193 und Inverter 195 verbunden. In einer ähnlichen Weise wird, wenn das programmierbare Eingangssignal X Hoch ist, das abgeleitete Taktsignal C mit Flip-Flop 111 über NAND-Gatter 203 und Inverter 205 verbunden. Wenn das programmierbare abgeleitete Taktsignal C an dem Verzögerungseingang von Flip-Flop 197 erscheint, wird Taktsignal B Signal C erlauben, durch Flip-Flop 197 hindurch ODER-Gatter 213 zu takten. Der nächste Taktimpuls B wird Flip-Flop 197 rückstellen und so einen Einzelimpuls durch Flip-Flop 197 hindurchtasten.In operation, the phase and frequency adjustment network 12 is continuously provided with clock signal A via flip-flop 111 and NAND gate 113, clock signal B via flip-flop 197 and NAND gate 135, and clock signal C via NAND gates 193 and 203. The programmable input signal X is connected to inverter 191 which selectively enables either flip-flop 197 (add frequency) or flip-flop 111 (subtract frequency) depending on the state of signal X. When the programmable signal X is low, the derived programmable clock signal C is connected to flip-flop 197 via NAND gate 193 and inverter 195. In a similar manner, when the programmable input signal X is high, the derived clock signal C is connected to flip-flop 111 via NAND gate 203 and inverter 205. When the programmable derived clock signal C appears at the delay input of flip-flop 197, clock signal B will allow signal C to pass through flip-flop 197 to OR gate 213. The next clock pulse B will reset flip-flop 197 and thus gate a single pulse through flip-flop 197.

Der Ausgang von Oder-Gatter 213 ist normalerweise Tief, außer wenn Impulse zu dem Systemhaupttakt B zu addieren sind, daher wird, wenn der Ausgang von Flip-Flop 197 Hoch ist, Takt A mit Taktsignal B über NAND- Gatter 113, 135 und 217 summiert.The output of OR gate 213 is normally low except when pulses are to be added to the system master clock B, therefore, when the output of flip-flop 197 is high, clock A is summed with clock signal B through NAND gates 113, 135 and 217.

Impulse werden von dem Takt B in ähnlicher Weise subtrahiert. Wenn das programmierbare Eingangssignal X Tief ist, wird das programmierbare abgeleitete Taktsignal C über NAND-Gatter 203 und Inverter 205 mit Flip-Flop 111 verbunden. Das programmierbare abgeleitete Taktsignal C wird mit jedem positiven Übergang von Takt A durch Flip-Flop 111 hindurchgetaktet, was dem Ausgang erlaubt, Hoch zu gehen und so den Ausgang von NOR-Gatter 215 Tief zu treiben. Wenn der Ausgang von NOR-Gatter 215 Tief geht, wird NAND-Gatter 135 abgeschaltet und der Systemhaupttakt B von dem zusammengesetzten Taktsignal E getrennt.Pulses are subtracted from clock B in a similar manner. When the programmable input signal X is low, the programmable derived clock signal C is connected to flip-flop 111 through NAND gate 203 and inverter 205. The programmable derived clock signal C is clocked through flip-flop 111 with each positive transition of clock A, allowing the output to go high and thus drive the output of NOR gate 215 low. When the output of NOR gate 215 goes low, NAND gate 135 is turned off and the system master clock B is disconnected from the composite clock signal E.

Phasenausgleiche werden auch unter Verwendung von ODER-Gatter 213, NOR-Gatter 215 und NAND-Gattern 113, 135 und 217 bewirkt. Wie zuvor erwähnt, umfaßt der Ausgang von den ODER-Gattern 151 und 153 Anzeigesignale zur Phaseneinstellung. Das heist, wenn der Ausgang von ODER- Gatter 151 aktiv ist, ist eine positive Phaseneinstellung erforderlich. Ist der Ausgang von ODER-Gatter 153 aktiv, ist eine negative Phasenverschiebung erforderlich. Nun bezugnehmend auf Figur 2a arbeitet der Phasenkomparator 18 mit dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 über UND-Gatter 201 und 207 zusammen. UND-Gatter 201 und 207 arbeiten ebenfalls mit NAND-Gattern 193 und 203 zusammen und stellen eine Entscheidung zwischen Phasen- und Frequenzeinstellung bereit. Ist momentan eine Frequenzeinstellung im Gang, werden AND- Gatter 201 und 207 die Ausführung der Phaseneinstellung verhindern, bis die Frequenzeinstellung beendet ist. Dieses Merkmal wird später ausführlicher erörtert werden.Phase adjustments are also accomplished using OR gate 213, NOR gate 215, and NAND gates 113, 135, and 217. As previously mentioned, the output from OR gates 151 and 153 includes phase adjustment indication signals. That is, when the output of OR gate 151 is active, a positive phase adjustment is required. When the output of OR gate 153 is active, a negative phase shift is required. Referring now to Figure 2a, phase comparator 18 interacts with phase and frequency adjustment network 12 via AND gates 201 and 207. AND gates 201 and 207 also interact with NAND gates 193 and 203 and provide a decision between phase and frequency adjustment. If a frequency adjustment is currently in progress, AND gates 201 and 207 will prevent the phase adjustment from being performed until the frequency adjustment is completed. This feature will be discussed in more detail later.

Angenommen, daß eine Frequenzeinstellung im Augenblick nicht im Gang ist, werden die Phasenvergleichssignale I, , I' oder mit den Verzögerungseingängen von Flip-Flop 209 bzw. 211 verbunden. Die Flip- Flops zur Phaseneinstellung 209 und 211 arbeiten auch mit den Taktsignalen A, B über den Bandbreitenregler 20 zusammen. Der Bandbreitenregler 20 will nachfolgend ausführlicher erörtert. Aber kurz gesagt der Bandbreitenregler 20 stellt eine Steuerung für die Zahl von Impulsen, die zu dem zusammengesetzten Taktsignal E für Phasenvergleiche zu addieren oder von diesem zu subtrahieren sind, bereit.Assuming that a frequency adjustment is not currently in progress, the phase comparison signals I, , I' or are connected to the delay inputs of flip-flops 209 and 211, respectively. The phase adjustment flip-flops 209 and 211 also operate with the clock signals A, B together via the bandwidth controller 20. The bandwidth controller 20 will be discussed in more detail below. But briefly, the bandwidth controller 20 provides control for the number of pulses to be added to or subtracted from the composite clock signal E for phase comparisons.

Die Banbreitenreglerschaltung bewirkt eine variable Impulssteuerung durch Bereitstellung eines variablen Taktsignals an die Flip-Flops 209 und 211. Wenn der Verzögerungseingang von Flip-Flop 209 aktiv ist, wird jeder positive Übergang des am Taktanschluß erscheinenden Signals das Signal K veranlassen Hoch zu gehen, wobei der Ausgang von ODER-Gatter 213 aktiviert wird, der NAND-Gatter 113 freigibt. Wie oben erwähnt, werden, wenn NAND-Gatter 113 freigegeben ist, Impulse zu dem zusammengesetzten Systemtakt E addiert, wobei die tasächliche Anzahl addierter Phasenimpulse durch den Taktanschluß von Flip-Flop 209 gesteuert wird.The bandwidth regulator circuit provides variable pulse control by providing a variable clock signal to flip-flops 209 and 211. When the delay input of flip-flop 209 is active, any positive transition of the signal appearing at the clock terminal will cause signal K to go high, activating the output of OR gate 213, which enables NAND gate 113. As mentioned above, when NAND gate 113 is enabled, pulses are added to the composite system clock E, with the actual number of phase pulses added being controlled by the clock terminal of flip-flop 209.

Ist eine negative Phasenverschiebung erforderlich, müssen Impulse von dem zusammengesetzten Taktsignal E subtrahiert werden. Wenn der Ausgang von ODER-Gatter 153 aktiv ist, wird momentan eine negative Phaseneinstellung vollzogen, der Ausgang von NAND-Gatter 203 ist Hoch, wodurch UND-Gatter 207 freigegeben wird, das den Ausgang von NOR- Gatter 153 mit Flip-Flop 211 verbindet. Flip-Flop 211 arbeitet über den Taktanschluß von Flip-Flop 211 mit dem Bandbreitenregler 20 zusammen. Mit jedem positiven Übergang des Bandbreitensteuertakts, der in der Bandbreitenreglerschaltung erzeugt wird, wird der Ausgang von Flip-Flop 211 Hoch gehen, wenn eine negative Phasenverschiebung erforderlich ist. Wenn der Ausgang von Flip-Flop 211 Hoch ist, wird der Ausgang von NOR-Gatter 215 Tief gehen und NAND-Gatter 135 abschalten, um so zu verhindern, daß Impulse von Taktsignal B mit dem zusammengesetzten Taktsignal E kombiniert werden.If a negative phase shift is required, pulses must be subtracted from the composite clock signal E. When the output of OR gate 153 is active, a negative phase adjustment is momentarily performed, the output of NAND gate 203 is high, enabling AND gate 207 which connects the output of NOR gate 153 to flip-flop 211. Flip-flop 211 cooperates with bandwidth controller 20 through the clock terminal of flip-flop 211. With each positive transition of the bandwidth control clock generated in the bandwidth controller circuit, the output of flip-flop 211 will go high when a negative phase shift is required. When the output of flip-flop 211 is high, the output of NOR gate 215 will go low and turn off NAND gate 135, thus preventing pulses from clock signal B from combining with the composite clock signal E.

Wie zuvor erwähnt, werden Phaseneinstellungen verzögert, wenn momentan eine Frequenzeinstellung im Gang ist. Jetzt bezugnehmend auf den Phasenkomparator 18 von Figur 2a umfassen die Ausgänge der Flip-Flops 141, 143, 145 und 149 Signale, die Phaseneinstellungen anzeigen. Erscheint einmal ein Phaseneinstellsignal, wird das Signal erhalten bis das zugehörige Flip-Flop rückgestellt wird. Das Rückstellsignal zeigt an, daß eine Phaseneinstellung beendet ist. Das Phaseneinstellrückstellsignal wird aus dem Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk 12 durch NOR-Gatter 157 abgeleitet. Die Ausgänge der Phaseneinstell- Flip-Flops 209 und 211 sind mit den Eingängen von NOR-Gatter 157 so verbunden, daß immer, wenn eine Phaseneinstellung beendet ist, bei dem nächstfolgenden Bandbreitensteuertakt der Ausgang von NOR-Gatter 157 Tief geht und die Flip-Flops 141 und 143 rückgestellt werden.As previously mentioned, phase adjustments are delayed if a frequency adjustment is currently in progress. Referring now to the phase comparator 18 of Figure 2a, the outputs of flip-flops 141, 143, 145 and 149 include signals indicative of phase adjustments. Once a phase adjustment signal appears, the signal is maintained until the associated flip-flop is reset. The reset signal indicates that a phase adjustment is complete. The phase adjustment reset signal is derived from the phase and frequency adjustment network 12 through NOR gate 157. The outputs of the phase adjustment flip-flops 209 and 211 are connected to the inputs of NOR gate 157 such that whenever a phase adjustment is complete, on the next bandwidth control clock the output of NOR gate 157 goes low and the flip-flops 141 and 143 are reset.

Noch mit Bezug auf Figur 2a wird der Bandbreitenregler 20 von Figur 1 im Detail dargestellt. Der Bandbreitenregler 20 wird durch die programmierbaren Steuersignale X, Y und Z und die progammierbaren Schalter 223 und 225 gesteuert. Der Bandbreitenregler 20 stellt eine variable Steuerung bereit, welche die Zahl der während der Phaseneinstellungen zu addierenden oder zu subtrahierenden Impulse bestimmt. Spezifisch kann der Bandbreitenregler 20 Phaseneinstellungen von einem, zwei oder vier Impulsen basierend auf den programmierbaren Eingangssignalen bewirken. Wie zuvor erwähnt, liefert der Bandbreitenregler 20 ein variables Taktsignal an die Flip-Flops 209 und 211 des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks 12.Still referring to Figure 2a, the bandwidth controller 20 of Figure 1 is shown in detail. The bandwidth controller 20 is controlled by the programmable control signals X, Y and Z and the programmable switches 223 and 225. The bandwidth controller 20 provides a variable control which determines the number of pulses to be added or subtracted during phase adjustments. Specifically, the bandwidth controller 20 can effect phase adjustments of one, two or four pulses based on the programmable input signals. As previously mentioned, the bandwidth controller 20 provides a variable clock signal to the flip-flops 209 and 211 of the phase and frequency adjustment network 12.

Der Bandbreitenregler 20 umfaßt Flip-Flops 131 und 221, die als Frequenzteiler geschaltet sind, Flip-Flops 107 und 219, die auch als Frequenzteiler geschaltet sind, NOR-Gatter 227, programmierbare Schalter 223 und 225 und Multiplexer 133 und 109. Im Betrieb sind Flip- Flops 131 und 221 mit Takt B verbunden und liefern Signale bei der Hälfte und einem Viertel der Rate des Referenztaktsignals B. Flip- Flops 107 und 219 sind mit Taktsignal A verbunden und liefern Signale bei der Hälfte und einem Viertel der Rate von Taktsignal A. Die geteilten Taktsignale B und A sind mit den Multiplexern 133 und 109 über die programmierbaren Schalter 223 bzw. 225 verbunden. Die programmierbaren Schalter 223 und 225 steuern, welches geteilte Taktsignal mit den Multiplexern 133 und 109 verbunden wird. Ist die Modus eins Stellung gewählt, werden geteilte Taktsignale einer höheren Rate mit den Phaseneinstell-Flip-Flps 209 und 211 verbunden, was zur Folge hat, daß die Q-Ausgänge der Flip-Flops 209 und 211 schneller gesetzt und gelöscht werden, wodurch die Zahl der zu dem zusammengesetzten Systemtakt, Signal E, zu addierenden oder von diesem zu subtrahierenden Impulse reduziert wird.Bandwidth controller 20 includes flip-flops 131 and 221 connected as frequency dividers, flip-flops 107 and 219 also connected as frequency dividers, NOR gates 227, programmable switches 223 and 225, and multiplexers 133 and 109. In operation, flip-flops 131 and 221 are connected to clock B and provide signals at one-half and one-quarter the rate of reference clock signal B. Flip-flops 107 and 219 are connected to clock signal A and provide signals at one-half and one-quarter the rate of clock signal A. The divided clock signals B and A are connected to multiplexers 133 and 109 through programmable switches 223 and 225, respectively. The programmable switches 223 and 225 control which divided clock signal is connected to the multiplexers 133 and 109. When the mode one position is selected, divided clock signals of a higher rate are connected to the phase adjustment flip-flops 209 and 211, which causes the Q outputs of the flip-flops 209 and 211 to be set and cleared more quickly, thereby reducing the number of pulses to be added to or subtracted from the composite system clock, signal E.

Wenn eine relativ große Zahl von Impulsen zu dem zusammengesetzten Systemtakt addiert oder von diesem subtrahiert wird, wird eine größere Phasenverschiebung bewirkt, womit ein breiteres Bandbreitenvermögen der Schleife bereitgestellt wird. NOR-Gater 227 ist mit den programmierbaren Schleifensteuersignalen X, Y, Z verbunden und hat einen Ausgang, der mit den Taktanschlüssen der Multiplexer 133 und 109 verbunden ist.When a relatively large number of pulses are added to or subtracted from the composite system clock, a larger phase shift is effected, thus providing a wider bandwidth capability of the loop. NOR gate 227 is connected to the programmable loop control signals X, Y, Z and has an output connected to the clock terminals of multiplexers 133 and 109.

Ein hohes Ausgangssignal am Ausgang von NOR-Gatter 227 zeigt an, daß die digitale Phasenverriegelungsschleife für Breitbandbetrieb eingestellt wurde. Dieses Ausgangssignal veranlaßt die Multiplexer 133 und 109 die programmierbaren Schalter 223 und 225 auszuwählen, die zuvor für eine erforderliche Systemkonfiguration eingestellt wurden, was die Flip-Flops 209 und 211 veranlaßt, Mehrfachimpulskorrekturen auszuführen. Ist der Ausgang von NOR-Gatter 227 tief, wird die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife für Schmalbandbetrieb eingestellt und die Multiplexer 109, 133 werden die Signale A oder B auswählen, um Einzelimpulskorrekturen zu veranlassen.A high output signal at the output of NOR gate 227 indicates that the digital phase-locked loop has been set for wideband operation. This output signal causes multiplexers 133 and 109 to select programmable switches 223 and 225, which were previously set for a required system configuration, causing flip-flops 209 and 211 to perform multiple pulse corrections. If the output of NOR gate 227 is low, the multi-frequency digital phase-locked loop is set for narrowband operation and multiplexers 109, 133 will select signals A or B to perform single pulse corrections.

Nun mit Bezug auf Figur 2b. Dort wird ein detailliertes elektrisches Schaltbild des Digitalteilers 16 und des Verriegelungsdetektors 22 von Figur 1 dargestellt. Die verschiedenen Taktsignale von Figur 2b sind in Figur 3b dargestellt und auf die Figuren 2a und 3c wird abwechselnd Bezug genommen.Referring now to Figure 2b, there is shown a detailed electrical diagram of the digital divider 16 and the lock detector 22 of Figure 1. The various clock signals of Figure 2b are shown in Figure 3b and Figures 2a and 3c are referred to alternately.

Der Frequenzteiler 16 von Figur 1 ist mit dem zusammengesetzten Taktsignal E von Figuren 2a und 3a verbunden. Der Frequenzteiler 16 teilt das zusammengesetzte Taktsignal E, um das Betriebstaktsignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife 10 bereitzustellen. Zusätzlich liefert der Frequenzteiler 16 eine Mehrzahl abgeleiteter Taktsignale, um den Verriegelungsdetektor 22 zu betreiben. Der Frequenzteiler 16 umfaßt die Flip-Flops 301, 303, 305, 307, 309, 311, 313, 315, 317 und und NOR-Gatter 319, die wie in Figur 2b gezeigt verbunden sind, was eine wohlbekannte Frequenzteilerkonfiguration darstellt. Der Ausgang von Flip-Flop 303 liefert ein Signal bei einem viertel der Frequenz des zusammengesetzten Taktsignals E, das zum Betrieb verschiedener Teile des Verriegelungsdetektors 22 verwendet wird. Zusätzlich bilden die Flip-Flops 311, 313 und 315 und NOR-Gatter 319 einen 5:1 Teiler 310, der ein Signal einer Zwischenfrequenz mit Bezug zu der Ganzen von Teiler 16 erzeugt. Die kombinierten Ausgänge von Teiler 310 umfassen ein Taktsignal ausgerichtet um fo, dem Betriebstaktsignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife 10. Gemäß der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung liefert Teiler 16 ein Ausgangssignal, das durch 320 in Bezug auf das zusammengesetzte Taktsignal E geteilt wurde. Es sollte angemerkt werden, daß viele Frequenzteilerkonfigurationen zufriedenstellend mit der vorliegenden Erfindung arbeiten würden und die vorliegende Erfindung nicht begrenzt ist auf die in Figur 2b gezeigte spezifische Konfiguration.The frequency divider 16 of Figure 1 is connected to the composite clock signal E of Figures 2a and 3a. The frequency divider 16 divides the composite clock signal E to provide the operating clock signal of the digital phase-locked loop 10. In addition, the frequency divider 16 provides a plurality of derived clock signals to operate the lock detector 22. The frequency divider 16 includes flip-flops 301, 303, 305, 307, 309, 311, 313, 315, 317 and NOR gates 319 connected as shown in Figure 2b, which is a well-known frequency divider configuration. The output of flip-flop 303 provides a signal at one-quarter the frequency of the composite clock signal E which is used to operate various parts of the lock detector 22. In addition, the flip-flops 311, 313 and 315 and NOR gate 319 form a 5:1 divider 310 which produces a signal of intermediate frequency with respect to the whole of divider 16. The combined outputs of divider 310 include a clock signal aligned with fo, the operating clock signal of digital phase-locked loop 10. In accordance with the preferred practice of the present invention, divider 16 provides an output signal which has been divided by 320 with respect to the composite clock signal E. It should be noted that many frequency divider configurations would work satisfactorily with the present invention and the present invention is not limited to the specific configuration shown in Figure 2b.

Noch bezugnehmend auf Figur 2b wird der Verriegelungsdetektorkreis 22 im Detail dargestellt. Der Verriegelungsdetektor 22 vergleicht das Ausgangstaktsignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife, fo, und ein empfangenes Datensignal, fi, und liefert eine Anzeige, wenn die zwei Signale in Phase sind. Der Verriegelungsdetektorkreis 22 erlaubt der digitalen Phasenverriegelungsschleife der vorliegenden Erfindung als ein Tondemodulator verwendet zu werden. Da die digitale Phasenverriegelungsschleife programmiert werden kann, um bei einer spezifischen bekannten Frequenz zu arbeiten, kann der Verriegelungsdetektor 22 eine Anzeige liefern, daß eine spezifische Frequenz innerhalb der Arbeitsbandbreite ermittelt wurde.Still referring to Figure 2b, the lock detector circuit 22 is shown in detail. The lock detector 22 compares the digital phase-locked loop's output clock signal, fo, and a received data signal, fi, and provides an indication when the two signals are in phase. The lock detector circuit 22 allows the digital phase-locked loop of the present invention to be used as a tone demodulator. Since the digital phase-locked loop can be programmed to operate at a specific known frequency, the lock detector 22 can provide an indication that a specific frequency has been detected within the operating bandwidth.

Die Eingänge des Verriegelungsdetektorkreises werden vom EXCLUSIV- ODER-Gatter 329 bereitgestellt, das mit dem eingehenden Datensignal, fi, und dem Ausgangssignal fo des Frequenzteilers 16 verbunden ist. Der Ausgang von EXCLUSIV-ODER 329 ist Hoch, wenn immer fo und fi außer Phase sind. Der Ausgang von EXCLUSIV-ODER 329 ist mit einem Mehrfacheingang-UND-Gatter 331 verbunden. UND-Gatter 331 ist ferner sowohl mit dem Ausgang von Flip-Flop 303, der das durch 4 geteilte, (E/4), zusammengesetzte Taktsignal E verkörpert, als auch mit dem Ausgängen von Teiler 310 verbunden. Die Ausgänge von Teiler 310 liefern einen Impuls, der um fo ausgerichtet ist, und werden verwendet, um sicherzustellen, daß die Ergebnisse des Vergleichs von fi und fo frei von fo-Zittern durch UND-Gatter 331 hindurchgetaktet werden. Wenn fo und fi außer Phase sind, wird der Ausgang von EXCLUSIV-ODER 329 Hoch und UND-Gatter wird dem (E/4) Signal erlauben Flip-Flop 335 zu takten.The inputs of the lock detector circuit are provided by EXCLUSIVE-OR gate 329 which is connected to the incoming data signal, fi, and the output signal fo of frequency divider 16. The output of EXCLUSIVE-OR 329 is high whenever fo and fi are out of phase. The output of EXCLUSIVE-OR 329 is connected to a multiple-input AND gate 331. AND gate 331 is also connected to both the output of flip-flop 303, which represents the composite clock signal E divided by 4, (E/4), and the output of divider 310. The outputs of divider 310 provide a pulse aligned about fo and are used to insure that the results of the comparison of fi and fo are clocked through AND gate 331 free of fo jitter. If fo and fi are out of phase, the output of EXCLUSIVE-OR 329 will go high and AND gate will allow the (E/4) signal to clock flip-flop 335.

Ist der Ausgang von EXCLUSIV-ODER 329 Tief, wird AND-Gatter 331 abgeschaltet und keine E/4 Taktimpulse werden Flip-Flop 335 erreichen.If the output of EXCLUSIVE-OR 329 is low, AND gate 331 is turned off and no E/4 clock pulses will reach flip-flop 335.

Flip-Flops 335, 337 und 339 sind in herkömmlicher Teilerkonfiguration 334 verbunden und liefern einen Überlaufausgangsimpuls wenn jeweils acht E/4 getaktete Taktimpulse akkumuliert sind. Flip-Flops 321 und 323 sind in wohlbekannter Teilerkonfiguration verbunden. Die Flip- Flops 321 und 323 sind mit dem Ausgangsignal, fo, der digitalen Phasenverriegelungsschleife verbunden und liefern ein Ausgangssignal bei einem Viertel der Frequenz von fo. Flip-Flops 325 und 327 und EXCLUSIV-NOR-Gatter 333 bilden einen Flankendetektorkreis, der mit dem relativ höheren Frequenztakt E/4 getaktet wird. Daher umfaßt der Ausgang von EXCLUSIV-NOR 333 ein Signal, das einen Impuls aufweist, der bei jeder vierten Flanke des geteilten Ausgangssignals der Phasenverriegelungsschleife erscheint. Mit anderen Worten, das Ausgangssignal von EXCLUSIV-NOR 333 umfaßt ein Signal mit einem Impuls, der bei einer Rate von fo/2 erscheint. Das Ausgangssignal von EXCLUSIV-NOR 333 wird zur Rückstellung von Teiler 334 verwendet. Sind weniger als 8 (E/4) getaktete Taktimpulse während zweier Zyklen des Ausgangssignals, fo, der digitalen Phasenverriegelungsschleife akkumuliert worden, wird Teiler 334 rückgestellt und kein Überlaufimpuls erzeugt. In der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung kann der Frequenzteiler 334 von 0 bis zu 4 mal während zweier fo Zyklen überlaufen.Flip-flops 335, 337 and 339 are connected in conventional divider configuration 334 and provide an overflow output pulse every eight E/4 clocked clock pulses are accumulated. Flip-flops 321 and 323 are connected in well-known divider configuration. Flip-flops 321 and 323 are connected to the output signal, fo, of the digital phase-locked loop and provide an output signal at one-quarter the frequency of fo. Flip-flops 325 and 327 and EXCLUSIVE NOR gate 333 form an edge detector circuit clocked with the relatively higher frequency clock E/4. Therefore, the output of EXCLUSIVE NOR 333 includes a signal having a pulse appearing on every fourth edge of the divided output signal of the phase-locked loop. In other words, the output of EXCLUSIVE NOR 333 comprises a signal having a pulse appearing at a rate of fo/2. The output of EXCLUSIVE NOR 333 is used to reset divider 334. If fewer than 8 (E/4) clocked pulses have been accumulated during two cycles of the output, fo, of the digital phase-locked loop, divider 334 is reset and no overflow pulse is generated. In the preferred practice of the present invention, frequency divider 334 can overflow from 0 up to 4 times during two fo cycles.

Die Überlaufimpulse von Teiler 334 werden verwendet, um den Teiler 341 zu takten. Teiler 341 liefert einen Ausgangsimpuls, wenn immer Teiler 334 8 Überlaufimpulse erzeugt. Wenn die Signale fo und fi genügend außer Phase sind, wird eine bedeutende Anzahl getakteter (E/4) Taktimpulse durch die Teiler 334 und 341 akkumuliert. Die Überlaufimpulse von Teiler 341 werden verwendet, um Flip-Flop 351, das den Eingang zu dem Verriegelungskreis 350 des Verriegelungsdetektors bildet, zu takten und zu verriegeln. Der Verriegelungskreis 350 des Verriegelungsdetektors akkumuliert Überlaufimpulse, S, des Teilers 341 und zeigt an, ob die digitale Phasenverriegelungsschleife in einem verriegelten Zustand ist. Der Verriegelungskreis 350 des Verriegelungsdetektors wird durch Signale P und R gesteuert, welche die Ausgangssignale der EXCLUSIV-ODER-Gatter 352 bzw. 354 bilden.The overflow pulses from divider 334 are used to clock divider 341. Divider 341 provides an output pulse whenever divider 334 produces 8 overflow pulses. When signals fo and fi are sufficiently out of phase, a significant number of clocked (E/4) clock pulses are accumulated by dividers 334 and 341. The overflow pulses from divider 341 are used to clock and lock flip-flop 351, which is the input to the lock detector latch circuit 350. The lock detector latch circuit 350 accumulates overflow pulses, S, from divider 341 and indicates whether the digital phase-locked loop is in a locked state. The latch detector latch circuit 350 is controlled by signals P and R, which are the outputs of the EXCLUSIVE-OR gates 352 and 354, respectively.

Signale P und R werden durch Teiler 343 und einem Doppel-Flankendetektor, der aus Flip-Flops 345, 347 und 349 und einem EXCLUSIV- NOR-Gatter 354 und EXCLUSIV-ODER-Gatter 352 gebildet wird, erzeugt. Frequenzteiler 343 ist verbunden mit dem Ausgang von EXCLUSIC-NOR 333, der ein gepulstes Signal mit einer Frequenz von fo/2 darstellt. Teiler 343 liefert einen Ausgangsimpuls alle 512 fo Impulse. Der Ausgang von Teiler 343, bezeichnet als Signal O, hat in der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung eine Frequenz von etwa 11.7 MHz. Flip-Flops 345, 347 und 349 sind in einer Schieberegisterkonfiguration verbunden, die von dem (E/4) Taktsignal getaktet wird. EXCLUSIV- ODER 352 erzeugt einen Impuls, der bei jeder Flanke des Signal O Impulses erscheint. EXCLUSIV-NOR 354 erzeugt ein gepulstes Ausgangssignal R, dessen Frequenz identisch mit Signal P ist, aber gegenüber diesem verzögert ist. Wie zuvor erwähnt, sind die verschiedenen Taktsignale des Verriegelungsdetektorkreises 22 in Figur 3c dargestellt, auf die abwechselnd mit den in Figur 2b gezeigten Bezeichnungen Bezug genommen wird.Signals P and R are generated by divider 343 and a double edge detector formed by flip-flops 345, 347 and 349 and an EXCLUSIVE-NOR gate 354 and EXCLUSIVE-OR gate 352. Frequency divider 343 is connected to the output of EXCLUSIC-NOR 333, which is a pulsed signal having a frequency of fo/2. Divider 343 provides an output pulse every 512 fo pulses. The output of divider 343, referred to as signal O, has a frequency of about 11.7 MHz in the preferred practice of the present invention. Flip-flops 345, 347 and 349 are connected in a shift register configuration clocked by the (E/4) clock signal. EXCLUSIVE-OR 352 produces a pulse that appears on each edge of the signal O pulse. EXCLUSIVE-NOR 354 produces a pulsed output signal R that is identical in frequency to signal P but delayed therefrom. As previously mentioned, the various clock signals of the lock detector circuit 22 are shown in Figure 3c, which will be referred to alternately by the designations shown in Figure 2b.

Nun bezugnehmend auf den Verriegelungskreis 350 des Verriegelungsdetektors von Figur 2b, bildet Flip-Flop 351 die erste Stufe des Verriegelungskreises des Verriegelungsdetektors. Wenn ein Impuls in dem Signal S erscheint, wird Flip-Flop 351 verriegelt und Signal T wird Hoch gesetzt. Signal T wird Hoch bleiben, bis Flip-Flop 351 von Signal R rückgestellt wird. Wenn kein Signal S Überlaufimpuls das Flip-Flop 351 verriegelt hat, bleibt Signal T Tief. Flip-Flop 351 wird mit verzögertem Signal R rückgestellt, daher wird, wenn keine Überlaufimpulse empfangen werden, Signal T inaktiv bleiben. Ist Signal T inaktiv, wird der folgende C Taktimpuls Flip-Flop 353 takten und Signal U veranlassen, Hoch zu gehen. Der Hoch-Signalimpuls U wird von dem C Takt in das Flip-Flop 357 getaktet, was zur Folge hat, daß Signal W Hoch geht. Ein logischer Hoch Zustand in Signal W zeigt an, daß sich die digitale Phasenverriegelungsschleife in einem verriegelten Zustand befindet.Referring now to the latch detector latch circuit 350 of Figure 2b, flip-flop 351 forms the first stage of the latch detector latch circuit. When a pulse appears in the signal S, flip-flop 351 is latched and signal T is set high. Signal T will remain high until flip-flop 351 is reset by signal R. If no signal S overflow pulse has latched flip-flop 351, signal T will remain low. Flip-flop 351 is reset with a delayed signal R, so if no overflow pulses are received, signal T will remain inactive. If signal T is inactive, the following C clock pulse will clock flip-flop 353 and cause signal U to go high. The high signal pulse U is clocked by the C clock into the flip-flop 357, causing signal W to go high. A logic high state in signal W indicates that the digital phase-locked loop is in a locked state.

Sobald Signal W Hoch gesetzt wurde, wird Signal V Tief getrieben. Signal V taktet Flip-Flop 357, deshalb wird Flip-Flop 357 ausgeschaltet, wenn Signal V Tief verriegelt ist. Wenn immer W Hoch verriegelt wird, wird Signal W zwangsläufig Tief verriegelt. Wenn das Verriegelungsnachweissignal W aktiv ist, und das letzte Signal S Segment, Signal U, keinen Verriegelungszustand anzeigte, werden die Flip-Flops 359 und 361 nicht rückgestellt. Flip-Flops 359 und 361 werden C Taktimpulse zählen, solange sie nicht rückgestellt sind. Das Ausgangssignal von Flip-Flop 361 wird verwendet, um Flip-Flop 357 rückzustellen und veranlaßt Signal W, einen Nichtverriegelt-Zustand anzuzeigen. Daher müssen zwei aufeinanderfolgende Signal S Nichtverriegelt-Anzeigen erscheinen, um das Verriegelt-Anzeigesignal W rückzustellen. Zusätzliche Teilerstufen können mit Flip-Flops 359 und 361 kombiniert werden, um die Fähigkeit zu schaffen, zusätzliche Nichtverriegelt-Anzeigeimpulse zu fordern, die für eine Nichtverriegelt-Anzeige benötigt werden.As soon as signal W is driven high, signal V is driven low. Signal V clocks flip-flop 357, so flip-flop 357 is turned off when signal V is latched low. Whenever W is latched high, signal W is forced to latch low. When the When the latch detection signal W is active and the last signal S segment, signal U, did not indicate a latch condition, flip-flops 359 and 361 are not reset. Flip-flops 359 and 361 will count C clock pulses as long as they are not reset. The output of flip-flop 361 is used to reset flip-flop 357 and causes signal W to indicate an unlatched condition. Therefore, two consecutive signal S unlatched indications must occur to reset the latch indication signal W. Additional divider stages can be combined with flip-flops 359 and 361 to provide the ability to request additional unlatched indication pulses needed for an unlatched indication.

Zusammenfasend, es wurde eine verbesserte digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleifenschaltung beschrieben. Die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife verwendet allgemeine Schaltkreise, um Frequenz- und Phaseneinstellungen in der digitalen Phasenverriegelungsschleife vorzunehmen. Die bevorzugte Praxis der vorliegenden Erfindung beabsichtigt die Verwendung eines Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks, um selektiv ein Referenztaktsignal und ein verschobenes Referenztaktsignal zu kombinieren oder selektiv Impulse aus dem Referenztaktsignal zu löschen, um ein zusammengesetztes digitales Phasenverriegeltes Taktsignal zu erzeugen. Die Betriebsmittenfrequenz der digitalen Phasenverriegelungsschleife wird programmierbar gesteuert durch periodisches Hinzufügen verschobener Referenztaktimpulse zu dem Referenztaktsignal bei einer Rate, die von dem programmierbaren Taktsignal bestimmt wird. Die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife kann durch Hinzugügen eines Verriegelungserkennungskreises als Tondemodulator verwendet werden. Die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife kann für eine bekannte Betriebsfrequenz programmiert werden. Zeigt der Verriegelungserkennungskreis einen Verriegelungszustand in der digitalen Verriegelungsschleife an, wurde zwangsläufig eine bekannte Frequenz innerhalb der Schleifenbandbreite ermittelt. Die digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife könnte auch als Mehrfachton-Demodulator durch programmiertes sequentielles Verschieben der Betriebsfrequenz der digitalen Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife zwischen den erforderlichen Frequenzen verwendet werden.In summary, an improved digital multi-frequency phase-locked loop circuit has been described. The digital multi-frequency phase-locked loop uses common circuitry to make frequency and phase adjustments in the digital phase-locked loop. The preferred practice of the present invention contemplates the use of a phase and frequency adjustment network to selectively combine a reference clock signal and a shifted reference clock signal or to selectively cancel pulses from the reference clock signal to produce a composite digital phase-locked clock signal. The operating center frequency of the digital phase-locked loop is programmably controlled by periodically adding shifted reference clock pulses to the reference clock signal at a rate determined by the programmable clock signal. The digital multi-frequency phase-locked loop can be used as a tone demodulator by adding a lock detection circuit. The digital multi-frequency phase-locked loop can be programmed to operate at a known frequency. If the lock detection circuit indicates a lock condition in the digital lock loop, a known frequency within the loop bandwidth has been necessarily detected. The digital multi-frequency phase-locked loop could also be used as a multi-tone demodulator by programmed sequential shifting of the digital multi-frequency phase-locked loop's operating frequency between the required frequencies.

Claims (7)

1. Digitale Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife (DPLL) zum Verarbeiten eines erhaltenen Signals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das mit dem empfangenen Signal phasenverriegelt ist, mit:1. Digital multi-frequency phase-locked loop (DPLL) for processing a received signal and producing an output signal that is phase-locked to the received signal, comprising: (a) einer Phasenkomparatorvorrichtung (18) mit ersten und zweiten Eingängen, wobei der erste Eingang mit dem erhaltenen Datensignal verbunden ist und der zweite Eingang mit dem DPLL-Ausgangssignal verbunden ist, und einem Ausgang zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das die relative Phase zwischen dem eingehenden Datensignal und dem DPLL-Ausgangssignal angibt;(a) a phase comparator device (18) having first and second inputs, the first input connected to the received data signal and the second input connected to the DPLL output signal, and an output for generating an output signal indicative of the relative phase between the incoming data signal and the DPLL output signal; (b) einer Taktgebervorrichtung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals;(b) a clock generator device for generating a reference clock signal; (c) einer programmierbaren Teilervorrichtung (26, 28, 30), die mit dem Referenztaktsignal verbunden ist und einen Ausgang und programmierbare Eingänge besitzt, um ein programmierbares Taktsignal zu erzeugen, das mit dem Referenztaktsignal entsprechend einem von den programmierbaren Eingängen geregelten Verhältnis verbunden ist;(c) a programmable divider device (26, 28, 30) connected to the reference clock signal and having an output and programmable inputs for generating a programmable clock signal connected to the reference clock signal according to a ratio controlled by the programmable inputs; (d) einer digitalen Vorrichtung (101, 103, 105), die mit dem Ausgang der Taktsignalerzeugungsvorrichtung und der Vorrichtung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals verbunden ist, zum Erzeugen von ersten und zweiten Taktsignalen, wobei eines dieser Signale bezüglich des anderen verzögert ist;(d) digital means (101, 103, 105) connected to the output of said clock signal generating means and said means for generating a reference clock signal, for generating first and second clock signals, one of said signals being delayed with respect to the other; (e) einer Phasen- und Frequenzeinstellvorrichtung (12), die mit der Vorrichtung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals verbunden ist, zum Erzeugen eines zusammengesetzten Taktsignals durch periodisches, selektives Addieren oder Subtrahieren der ersten und zweiten Taktsignale mit einer Rate, die durch das programmierbare Taktsignal definiert wird, um eine Frequenzeinstellung zu bewirken, oder durch einzelnes Addieren oder Subtrahieren von Impulsen in Abhängigkeit von dem Phasenkomparatorausgangssignal, um eine Phaseneinstellung zu bewirken;(e) phase and frequency adjustment means (12) connected to said means for generating a reference clock signal, for generating a composite clock signal by periodically, selectively adding or subtracting said first and second clock signals at a rate defined by said programmable clock signal to effect frequency adjustment, or by individually adding or subtracting pulses in response to said phase comparator output signal to effect phase adjustment; (f) einer Frequenzteilervorrichtung (16), die mit der Phasen- und Frequenzeinstellvorrichtung verbunden ist, um das zusammengesetzte Taktsignal zu verarbeiten, um das Ausgangssignal der digitalen Phasenverriegelungsschleife zu erzeugen.(f) frequency divider means (16) connected to the phase and frequency adjustment means for processing the composite clock signal to produce the output signal of the digital phase-locked loop. 2. Digitale Phasenverriegelungsschleife nach Anspruch 1, die ein Phasen- und Frequenzausgleichsnetzwerk besitzt, wobei die Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife außerdem umfaßt:2. A digital phase-locked loop according to claim 1, having a phase and frequency compensation network, wherein the multi-frequency phase-locked loop further comprises: (a) eine erste Invertervorrichtung (191) mit einem mit den programmierbaren Eingängen verbundenen Eingang, der positive oder negative Frequenzeinstellungen angibt;(a) a first inverter device (191) having an input connected to the programmable inputs and indicating positive or negative frequency settings; (b) eine erste NAND-Gattervorrichtung (193) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem programmierbaren Taktsignal und der zweite Eingang mit den programmierbaren Eingängen verbunden ist;(b) a first NAND gate device (193) having first and second inputs and an output, the first input connected to the programmable clock signal and the second input connected to the programmable inputs; (c) eine zweite NAND-Gattervorrichtung (203) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem programmierbaren Taktsignal und der zweite Eingang mit dem Ausgang der ersten Invertervorrichtung (191) verbunden ist;(c) a second NAND gate device (203) having first and second inputs and an output, the first input connected to the programmable clock signal and the second input connected to the output of the first inverter device (191); (d) eine erste UND-Gattervorrichtung (207) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang der zweiten NAND-Gattervorrichtung (203) verbunden ist und der zweite Eingang einen Eingang zur Verfügung stellt, in dem der Eingang eine positive Phaseneinstellung angibt;(d) a first AND gate device (207) having first and second inputs and an output, the first input connected to the output of the second NAND gate device (203) and the second input providing an input in which the input indicates a positive phase setting; (e) eine zweite Invertervorrichtung (195) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang mit dem Ausgang der ersten NAND-Gattervorrichtung (193) verbunden ist;(e) a second inverter device (195) having an input and an output, the input being connected to the output of the first NAND gate device (193); (f) eine dritte Invertervorrichtung (205) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang mit dem Ausgang der zweiten NAND-Gattervorrichtung (203) verbunden ist;(f) a third inverter device (205) having an input and an output, the input being connected to the output of the second NAND gate device (203); (g) eine erste Flip-Flop-Vorrichtung (197) mit Verzögerungs- und Takteingängen und einem nicht-invertierenden Ausgang, wobei der Verzögerungseingang mit dem Ausgang der zweiten Invertervorrichtung (195) und der Takteingang mit dem zweiten, abgeleiteten Taktsignal verbunden ist;(g) a first flip-flop device (197) having delay and clock inputs and a non-inverting output, the delay input being connected to the output of the second inverter device (195) and the clock input being connected to the second derived clock signal; (h) eine zweite Flip-Flop-Vorrichtung (111) mit Verzögerungs- und Takteingängen und einem nicht-invertierenden Ausgang, wobei der Verzögerungseingang mit dem Ausgang der dritten Invertervorrichtung (205) und der Takteingang mit dem ersten, abgeleiteten Taktsignal verbunden ist;(h) a second flip-flop device (111) having delay and clock inputs and a non-inverting output, wherein the delay input is connected to the output of the third inverter device (205) and the clock input is connected to the first derived clock signal; (i) eine dritte Flip-Flop-Vorrichtung (211) mit Verzögerungs- und Takteingängen und einem nicht-invertierenden Ausgang, wobei der Verzögerungseingang mit dem Ausgang der ersten UND-Gattervorrichtung (207) und der Takteingang mit dem ersten, abgeleiteten Taktsignal verbunden ist;(i) a third flip-flop device (211) having delay and clock inputs and a non-inverting output, the delay input being connected to the output of the first AND gate device (207) and the clock input being connected to the first derived clock signal; (j) eine zweite UND-Gattervorrichtung (201) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang der ersten NAND-Gattervorrichtung (193) verbunden ist und der zweite Eingang einen Eingang zur Verfügung stellt, in dem der Eingang eine negative Phaseneinstellung angibt;(j) a second AND gate device (201) having first and second inputs and an output, the first input connected to the output of the first NAND gate device (193) and the second input providing an input in which the input indicates a negative phase setting; (k) eine vierte Flip-Flop-Vorrichtung (209) mit Verzögerungs- und Takteingängen und einem nicht-invertierenden Ausgang, wobei der Verzögerungseingang mit dem Ausgang der zweiten UND-Gattervorrichtung (201) und der Takteingang mit dem zweiten, abgeleiteten Taktsignal verbunden ist;(k) a fourth flip-flop device (209) having delay and clock inputs and a non-inverting output, the delay input being connected to the output of the second AND gate device (201) and the clock input being connected to the second derived clock signal; (l) eine NOR-Gattervorrichtung (215) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang der zweiten Flip-Flop-Vorrichtung (111) und der zweite Eingang mit dem Ausgang der dritten Flip-Flop- Vorrichtung (211) verbunden ist;(l) a NOR gate device (215) having first and second inputs and an output, the first input being connected to the output of the second flip-flop device (111) and the second input being connected to the output of the third flip-flop device (211); (m) eine erste ODER-Gattervorrichtung (213) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang der ersten Flip-Flop-Vorrichtung (197) und der zweite Eingang mit dem Ausgang der vierten Flip-Flop-Vorrichtung (209) verbunden ist;(m) a first OR gate device (213) having first and second inputs and an output, the first input being connected to the output of the first flip-flop device (197) and the second input is connected to the output of the fourth flip-flop device (209); (n) eine dritte NAND-Gattervorrichtung (135) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem zweiten, abgeleiteten Taktsignal und der zweite Eingang mit dem Ausgang der NOR-Gattervorrichtung (125) verbunden ist;(n) a third NAND gate device (135) having first and second inputs and an output, the first input being connected to the second derived clock signal and the second input being connected to the output of the NOR gate device (125); (o) eine vierte NAND-Gattervorrichtung (113) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem ersten, abgeleiteten Taktsignal und der zweite Eingang mit dem Ausgang der ersten ODER-Gattervorrichtung (213) verbunden ist; und(o) a fourth NAND gate device (113) having first and second inputs and an output, the first input being connected to the first derived clock signal and the second input being connected to the output of the first OR gate device (213); and (p) eine fünfte NAND-Gattervorrichtung (217) mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem Ausgang der dritten NAND-Gattervorrichtung (135) und der zweite Eingang mit dem Ausgang der vierten NAND-Gattervorrichtung (113) verbunden ist und wobei der Ausgang den Ausgang des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks umfaßt.(p) a fifth NAND gate device (217) having first and second inputs and an output, the first input being connected to the output of the third NAND gate device (135) and the second input being connected to the output of the fourth NAND gate device (113), and the output comprising the output of the phase and frequency adjustment network. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Bandbreiteneinstellung durchgeführt werden kann, indem eine reduzierte Taktrate jeweils an die dritte und vierte Flip-Flop-Vorrichtung angelegt wird.3. The apparatus of claim 2, wherein a bandwidth adjustment can be performed by applying a reduced clock rate to the third and fourth flip-flop devices, respectively. 4. Verfahren zum Durchführen von Phasen- und Frequenzeinstellungen in einer digitalen Mehrfrequenz-Phasenverriegelungsschleife, die einen Phasenkomparator mit Daten- und Schleifeneingängen und ein Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk mit einem zusammengesetzten Ausgangssignal umfaßt, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfaßt:4. Method for performing phase and frequency adjustments in a digital multi-frequency phase-locked loop comprising a phase comparator with data and loop inputs and a phase and frequency adjustment network with a composite output signal, the method comprising the following method steps: (a) Erzeugen eines Referenztaktsignals;(a) generating a reference clock signal; (b) Erzeugen eines programmierbar entsprechend einem Teilerverhältnis, das von einem ersten programmierbaren Signal geregelt wird, aus dem Referenztaktsignal geteilten Taktsignals;(b) generating a clock signal programmably divided from the reference clock signal according to a division ratio controlled by a first programmable signal; (c) Erzeugen eines abgeleiteten Taktsignals und eines verschobenen, abgeleiteten Taktsignals aus dem programmierbar geteilten Taktsignals, wobei das abgeleitete Taktsignal und das verschobene, abgeleitete Taktsignal mit derselben Frequenz arbeiten und einen relativ kleinen Arbeitszyklus aufweisen, wobei das verschobene, abgeleitete Taktsignal in einer zeitverzögerten Beziehung zum abgeleiteten Taktsignal verschoben ist;(c) generating a derived clock signal and a shifted derived clock signal from the programmably divided clock signal, the derived clock signal and the shifted derived clock signal operating at the same frequency and having a relatively small duty cycle, the shifted derived clock signal being shifted in a time-delayed relationship to the derived clock signal; (d) Eingeben in das Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerk eines zweiten programmierbaren Signals, das positive oder negative Frequenzverschiebungen angibt, und Eingeben eines dritten programmierbaren Signals, das das von dem Phasenkomparator erzeugte Ausgangssignal umfaßt und positive oder negative Phasenverschiebungen angibt, wobei das dritte programmierbare Signal auf einem Phasenvergleich zwischen den Daten- und Schleifeneingängen basiert; und(d) inputting to the phase and frequency adjustment network a second programmable signal indicative of positive or negative frequency shifts, and inputting a third programmable signal comprising the output signal generated by the phase comparator and indicative of positive or negative phase shifts, the third programmable signal being based on a phase comparison between the data and loop inputs; and (e) Erzeugen eines zusammengesetzten Taktsignals durch selektives, periodisches Kombinieren oder Subtrahieren des Referenztaktsignals und des verschobenen, abgeleiteten Taktsignals mit einer Rate, die durch das programmierbar geteilte Taktsignals bestimmt wird, um Frequenzeinstellungen durchzuführen, und durch selektives Kombinieren oder Subtrahieren des abgeleiteten Taktsignals und des verschobenen, abgeleiteten Taktsignals auf einer Einzelimpulsbasis und unabhängig von den Frequenzeinstellungen, um Phaseneinstellungen durchzuführen, wobei das zusammengesetzte Taktsignal das zusammengesetzte Ausgangssignal des Phasen- und Frequenzeinstellnetzwerks umfaßt.(e) generating a composite clock signal by selectively, periodically combining or subtracting the reference clock signal and the shifted, derived clock signal at a rate determined by the programmable divided clock signal to perform frequency adjustments, and by selectively combining or subtracting the derived clock signal and the shifted derived clock signal on a single pulse basis and independently of the frequency adjustments to perform phase adjustments, the composite clock signal comprising the composite output signal of the phase and frequency adjustment network. 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Phaseneinstellungen verzögert werden, wenn im Augenblick eine Frequenzeinstellung durchgeführt wird.5. The method of claim 4, wherein the phase adjustments are delayed if a frequency adjustment is currently being performed. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der programmierbar geteilte Taktsignalerzeugungsschritt von einer Mehrzahl von programmierbaren Eingaben abhängt, um eine Frequenzsteuerung zu erzeugen.6. The method of claim 4 or 5, wherein the programmably divided clock signal generating step depends on a plurality of programmable inputs to produce a frequency control. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Anzahl der pro Phasenvergleich durchgeführten Phaseneinstellungen variabel in Abhängigkeit von programmierbaren Eingangssignalen erhöht oder erniedrigt wird, um eine Einstellung in der Bandbreite der Phasenverriegelungsschleife durchzuführen.7. Method according to one of claims 4 to 6, wherein the number of phase adjustments performed per phase comparison is variably increased or decreased depending on programmable input signals in order to perform an adjustment in the bandwidth of the phase-locked loop.
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