DE3505683A1

DE3505683A1 - Frequenzsyntheseschaltung

Info

Publication number: DE3505683A1
Application number: DE19853505683
Authority: DE
Inventors: Roger Meudon Bellevue Charbonnier; Joel Paris Remy
Original assignee: Adret Electronique SA
Current assignee: Adret Electronique SA
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1985-08-22
Also published as: FR2559970A2; GB8509282D0; GB8430649D0; GB2156613A; FR2559970B2; GB2155717B; GB2156613B; GB2155717A; US4636733A

Description

Frequenzsyntheseschaltung

Die Erfindung betrifft eine Frequenzsyntheseschaltung mit einer Anzahl von Einfügungsstufen für ein der betreffenden Einfügungsstufe zugeordnetes Frequenzinkrement, das sich auf eine Frequenz einstellen läßt, die aus einer Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen wählbar ist.

In dem deutschen Patent Nr. 24 31 766 ist eine derartige Frequenzsyntheseschaltung beschrieben. Zur Realisierung einer derartigen Frequenzsyntheseschaltung mit vier möglichen Frequenzen in jeder Einfügungsstufe reicht es, in jeder derselben einen Mischer vorzusehen, der die Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Einfügungsstufe mit dem der betreffenden Einfügungsstufe zugeordneten Frequenzinkrement mischt.

Bei additiver Mischung muß das betreffende Frequenzinkrement / einen festen Frequenzanteil umfassen, der gleich dem Dreifachen „ der Eingangsfrequenz der Einfügungsstufe ist.

Bei substraktiver Mischung muß der feste Frequenzanteil gleich dem Fünffachen der Eingangsfrequenz der Einfügungsstufe sein.

In beiden Fällen genügt es, die Ausgangsfrequenz des Mischers durch 4 zu teilen, damit der feste Frequenzanteil der Mischfrequenz den gleichen Wert am Ausgang der verschiedenen Einfügungsstufen hat.

Gemäß einer Realisierungsmöglichkeit der Erfindung werden die vier Frequenzen einer Gruppe aus einer einzigen Referenzfrequenz durch Frequenzteiler erzeugt, die auf zwei oder mehr Teilungsverhältnisse einstellbar sind entsprechend einem Kode zur Programmierung der Frequenzsyntheseschaltung, wobei Oberwellen der geteilten Frequenzen ausgewählt werden. Hierbei

werden jedoch die Frequenzteilungen seriell durchgeführt, wobei die erste Frequenzteilung zwei Werte und die zweite vier Werte annehmen kann. Eine derartige Schaltung ist nicht nur verhältnismäßig aufwendig, sondern erfordert auch eine aufwendige Filterung der gewünschten Frequenzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzsyntheseschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfacher aufgebaut ist und sich mit einer einfacheren Filterschaltung realisieren läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die vier Frequenzen einer Gruppe aus einer einzigen Referenzfrequenz durch zwei parallel arbeitende Frequenzteiler, die auf jeweils zwei Teilungsverhältisse einstellbar sind, und durch Mischen der geteilten Frequenzen gewonnen werden.

Alternativ werden die vier Frequenzen einer Gruppe aus zwei Referenzfrequenzen durch zwei parallel geschaltete Frequenzteiler gewonnen, die auf jeweils zwei Teilungsverhältnisse einstellbar sind und von denen jeweils nur einer aktivierbar ist.

Eine besondere Ausfuhrungsform einer derartigen Frequenzsyntheseschaltung für eine dezimale Frequenzsynthese besteht darin, daß für jede Dekade zwei in Serie geschaltete Einfügungsstufen vorgesehen sind, deren erste einen ersten Mischer

umfaßt, der die Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Dekadenstufe und eine programmierbare Einfügungsfrequenz aus einer ersten Gruppe von in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen zugeführt wird, sowie einen an den Ausgang des Mischers angeschalteten ersten Frequenzteiler mit dem Teilungsverhältnis 2, und deren zweite einen zweiten Mischer umfaßt, der von dem Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers und einer zweiten programmierbaren Einfügungsfrequenz

angesteuert wird, die aus einer zweiten Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen wählbar ist, sowie einen auf den zweiten Mischer folgenden zweiten Frequenzteiler mit dem Teilungsverhältnis 5, der das Ausgangssignal der Dekadenstufe liefert, und daß ein Programmierwerk vorgesehen ist, welches aus den sechzehn möglichen Kombinationen der beiden Gruppen von Einfügungsfrequenzen diejenigen zehn einzustellen gestattet, die in arithmetischen Schritten von einem Zehntel der höchsten Einfügungsfrequenz der betreffenden Dekadenstufe ansteigen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die vier möglichen Werte der Teilungsverhältnisse der beiden Frequenzteiler zum Erzeugen der Einfügungsfrequenzen in jeder Dekadenstufe durch zehn Kodes programmierbar, die aus den sechzehn möglichen Kodes durch Umwandeln aus einem 1-2-4-8 in einen 1-2-2-4 BCD-Kode gewonnen werden.

Vorzugsweise sind dabei die beiden Gruppen von Einfügungsfrequenzen identisch, und der erste Wert einer Gruppe ist gleich dem dreifachen Wert des festen Anteils der Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Stufe.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen quaternären Generator zur Verwendung bei einer Dekadenstufe einer dezimalen Frequenzsyntheseschaltung;

Fig. 2 zeigt eine Dekadenstufe der Frequenzsyntheseschaltung;

Fig. 3 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen von vier Frequenzwerten;

Fig. 4 zeigt eine logische Schaltung zur Kodeumwandlung für die Schaltung nach Fig. 3, und

Fig. 5 zeigt eine Frequenzsyntheseschaltung unter Verwendung der Schaltungsgruppe zum Erzeugen von vier Frequenzen.

Fig. 1 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen einer Frequenz, die irgendeinen von vier Werten 24A, 25A, 26A und 27A annehmen kann, die eine arithmetische Progression bilden und die je nach der Wahl der Teilungsverhältnisse von zwei Frequenzteilern Dl und D3 erzeugt werden, welche von einer Referenzfrequenz 24A gespeist werden.

In dieser Schaltung ist A das kleinste Frequenzinkrement, um das die Frequenz einer FrequenzSyntheseschaltung mit dem in Fig. 1 dargestellten Grundbaustein geändert werden kann.

Die Division der Referenzfrequenz 24A durch 2 oder durch 3 in dem Frequenzteiler Dl ergibt den Wert 12A bzw. 8A, und diese Frequenz wird nochmals in einem Frequenzteiler D2 mit dem festen Teilungsverhältnis 2 reduziert auf die Werte 6A oder 4A. Diese erste Frequenz 6A oder 4A gelangt über einen Bandfilter FLl an einen Mischer Me.

Parallel dazu wird eine zweite Frequenz 2OA oder 21A gebildet, und zwar ausgehend von der Referenzfrequenz 24A, die in einem Frequenzteiler D3 mit dem einstellbaren Teilungsverhältnis 3 oder 4 geteilt und sodann durch einen Frequenzteiler D4 mit dem festen Teilungsverhältnis 2 weiter reduziert wird. Die am Ausgang des Frequenzteilers D4 auftretenden Frequenzen 4A oder 3A werden über einen Multiplikator geleitet, der sie um den Faktor 5 bzw. 7 vergrößert, so daß die Frequenzen 2OA oder 21A entstehen, die über einen Bandpaß FL2 dem anderen Eingang des Mischers Me zugeführt werden.

Der Ausgang des Mischers gelangt an einen Bandpaß FL3, der die Frequenzen 24A, 25A, 26A und 27A durchläßt. Man erkennt, daß die Filterung recht einfach ist, da diese Frequenzen weit von den zu eliminierenden Frequenzen entfernt liegen.

Aus dieser Gruppe von vier Frequenzen wird jeweils eine Frequenz einem Mischer Ml sowie einem weiteren Mischer M2 der Dekadenstufe einer Frequenzsyntheseschaltung (Fig. 2) zugeführt. Die beiden Mischer Ml und M2 liegen in Serie. Es sei erwähnt, daß zwei der in Fig. 1 dargestellten Frequenzgeneratoren gebraucht werden, um die Frequenzen der Dekadenstufe einer FrequenzSyntheseschaltung einstellen zu können.

Die dargestellte Dekadenstufe gehöre beispielsweise zur Ordnung i_ der Frequenz Syntheseschaltung, und die Eingangs frequenz umfasse eine Trägerfrequenz Fo, die gleich 8A + Δ i sei. Die additive Mischfrequenz aufgrund der Mischung mit den Frequenzen 24A bis 27A und der anschließenden Filterung in dem Bandpaß FL3 ergibt die Frequenzen (32A bis 35A) + Δ i, die durch den Frequenzteiler D5 mit dem Teilungsverhältnis 2 zu den Frequenzen (16A + 17,5A) + Δ i/2 reduziert werden.

Die Mischfrequenz zwischen dieser Frequenz und der Frequenz 24A bis 27A am Ausgang des Mischers M2 ergibt nach Filterung

durch den Bandpaß FL4 eine Frequenz (4OA bis 44,5A) + Δ i/2, die nach Teilung durch 5 in dem Frequenzteiler D6 zu den Frequenzen (8A bis 8,9A) + Δ i/10 führt.

Die folgende Tabelle zeigt die Gesamtheit der Ausgangsfrequenzen Fs (unter Weglassung des Terms Δ i/10) für verschiedene mögliche Werte der Frequenzen Fl und F2, die den beiden Mischern Ml und M2 von den Frequenzgeneratoren gemäß Fig. 1 zugeführt werden.

Fl : F2 : Fs : N'

1-2-4-8 : 1-2-2-4

24 25 26 27 24 25 26 27 26 27 24 25 26 27 24 25

: 24

: 26

: 27

: 25 .

: 25

: 25 :

: 27 :

: 8

: 8,1

: 8,2

: 8,3

: 8,4

: 8,5

: 8,7 .

8,8 .

8,9

8,2 :

8,3 :

8,4 :

8,5 :

8,6 :

8,7 :

: 0 :

: 1 :

: 2 :

: 3 :

: 4 :

: 5 :

6 :

7 :

8 :

9 :

10 :

11 :

12 :

13 :

14 :

15 :

X	X	X	X :	X	X
	X	X	X :	X	X
X		X	X :		X
		X	X :		X
X	X		X :	X	X X
	X		X :	X	X X
X			X :	X
			X :	X
X	X	X	: X
	X	X
X		X	X
		X
X	X		X
	X
X			X

		X

In dieser Tabelle sind die Ziffern von 0 bis 15 von sechzehn möglichen Kombinationen des Programmierkodes der Frequenzteiler der Frequenzgeneratoren dargestellt sowie die entsprechenden Ziffern im BCD-Kode 1-2-4-8 und 1-2-2-4.

Da das Programmierwerk der Frequenzsyntheseschaltung die Kodes für jeden gewünschten Wert der Ausgangsfrequenz Fs berechnet und diese im BCD-Kode ausgibt, genügt es, diese in den 1-2-4-2 Kode umzuwandeln, um die sechs Redundantenkombinationen zu elimieren. Eine hierfür geeignete Schaltung mit ODER-Gattern ist in Fig. 4 dargestellt.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung zum Erzeugen von vier Frequenzen verwendet die beiden Referenzfrequenzen 33,6A und 32A, die jeweils durch 6 oder 7 bzw. durch 5 oder 8 geteilt werden mittels der Frequenzteiler D7 bzw. D8 und die nach Filterung durch den Bandpaß FL5 die vier Frequenzen 4A; 4,8A; 5,6A und 6,4A ergeben.

Die Dioden dl und d2 ermöglichen den Durchgang des Signals desjenigen der beiden Frequenzteiler, der für einen betreffenden Kode aktiv ist.

Der Bandpaß FL5 dient nur dazu, parasitäre Oberwellen zu unterdrücken, die durch die Frequenzteiler D7 und D8 hervorgerufen werden.

Fig. 5 zeigt eine Frequenzsyntheseschaltung, die von dem in Fig. 3 dargestellten Frequenzgenerator für vier Frequenzen Gebrauch macht. Die FrequenzSyntheseschaltung erzeugt Ausgangs frequenzen zwischen 94,8 und 98,8 MHz und umfaßt vier identische Frequenzgeneratoren Ql, Q2 bis Q4 und Q5, wobei der Frequenzgenerator für vier in arithmetischer Folge fortschreitender Frequenzen identisch der Schaltung nach Fig. 3 ist mit Ausnahme der Ausgangsschaltung Q5, bei der der Frequenzteiler D9 fortgelassen ist.

Es werden drei Referenzfrequenzen verwendet, und zwar 32 MHz und 33,6 MHz, die an die beiden Frequenzteiler D8 bzw. D7 jedes Vierfach-Frequenzgenerators gelangen, sowie 67,1 MHz-

Diese Referenzfrequenz wird einerseits an einen Mischer M3 in jeder Stufe gelegt, der auch die Ausgangsfrequenz des zugeordneten Frequenzgenerators mit den Werten 4; 4,8; 5,6 oder 6,4 MHz über den Bandpaß FL5 erhält, und gelangt andererseits an einen Mischer M5, dessen anderer Eingang mit der Frequenz 4 MHz gespeist wird, die aus der Referenzfrequenz 32 MHz durch den Frequenzteiler DlO mit dem Texlungsverhältnis 8 erzeugt wird. Die additive Mischfrequenz von 71,1 MHz wird in dem Bandpaß FL8 gefiltert, sodann in dem Frequenzteiler DIl mit dem Texlungsverhältnis 3 auf 23,7 MHz reduziert. Diese Frequenz gelangt durch einen Bandpaß FL6 an einen Mischer M4, der auch über einen Bandpaß FL8 von dem Ausgang des Mischers M3 angesteuert wird, und ergibt die Bezugsfrequenz von 67,1 MHz.

Die Ausgangsfrequenz des Mischers M4 gelangt über einen Bandpaß FL7 an einen Frequenzteiler D9 mit dem Texlungsverhältnis 4 und dessen Ausgangsfrequenz gelangt an den Eingang der nächsten Stufe. Man erhält auf diese Weise die vier Frequenzen 94,8 MHz; 95,6 MHz; 96,4 MHz und 97,2 MHz, die nach Teilung durch 4 die Frequenzen 23,7; 23,9; 24,1 und 24,3 MHz ergeben.

In der zweiten Stufe Q2 erhält man für jede der vorstehend genannten Frequenzen vier Frequenzen, von denen für die der Frequenz 24,3 MHz entsprechenden die letztere (24,9 MHz) durch den Bandpaß FL6 eliminiert wird.

Auf ähnliche Weise erhält man für jede der fünfzehn Frequenzen am Ausgang der Stufe Q2 am Ausgang der Stufe Q3 vier Frequenzen, von denen diejenigen, die 24,7 MHz übersteigen, durch den Bandpaß FL6 eliminiert werden. Schließlich erhält man am Ausgang, da die letzte Stufe Q5 keinen Frequenzteiler D9 enthält, Frequenzen zwischen 94,8 und 98,8 MHz.

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Claims

Patentansprüche :

1. Frequenzsyntheseschaltung mit einer Anzahl von Einfügungsstufen für eine der betreffenden Einfügungsstufe zugeordnete Einfügungsfrequenz, die sich auf eine Frequenz einstellen läßt, die aus einer Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen wählbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Frequenzen einer Gruppe aus einer einzigen Referenzfrequenz durch zwei parallel arbeitende Frequenzteiler (Dl, D3), die auf jeweils zwei Teilungsverhältnisse einstellbar sind, und durch Mischen der geteilten Frequenzen gewonnen werden (Fig. 1).

2. Frequenzsyntheseschaltung mit einer Anzahl von Einfügungs- stufen für eine der betreffenden Einfügungsstufe zugeord- ■( nete Einfügungsfrequenz, die sich auf eine Frequenz ein- · stellen läßt, die aus einer Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen wählbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Frequenzen einer Gruppe aus zwei Referenzfrequenzen durch zwei parallel geschaltete Frequenzteiler (D7, D8), die auf jeweils zwei Teilungsverhältnisse einstellbar sind und von denen jeweils nur einer aktivierbar ist, gewonnen werden.

3. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 1 oder 2 für eine dezimale Frequenzsynthese, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Dekade zwei in Serie geschaltete Einfügungsstufen vorgesehen sind, deren erste einen ersten Mischer (Ml) umfaßt, der die Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Dekadenstufe und eine programmierbare Einfügungsfrequenz aus einer ersten Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen zugeführt wird,

ORIGINAL INSPECTED

sowie einen an den Ausgang des ersten Mischers angeschalteten ersten Frequenzteiler (D5) mit dem Teilungsverhältnis 2, und deren zweite einen zweiten Mischer (M2) umfaßt, der von dem Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers (D5) und einer zweiten programmierbaren Einfügungsfrequenz angesteuert wird, die aus einer zweiten Gruppe von vier in arithmetischer Folge zusammenhängenden Frequenzen wählbar ist, sowie einen auf den zweiten Mischer (M2) folgenden zweiten Frequenzteiler (D6) mit dem Teilungsverhältnis 5, der das Ausgangssignal der Dekadenstufe liefert, und daß ein Programmierwerk vorgesehen ist, welches aus den sechzehn möglichen Kombinationen der beiden Gruppen von Einfügungsfrequenzen diejenigen zehn einzustellen gestattet, die in arithmetischen Schritten von einem Zehntel der höchsten Einfügungsfrequenz der betreffenden Dekadenstufe ansteigen.

4. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die vier möglichen Werte der Teilungsverhältnisse der beiden Frequenzteiler zum Erzeugen der Einfügungsfrequenzen in jeder Dekadenstufe durch zehn Kodes programmiert werden, die aus den sechzehn möglichen Kodes durch Umwandeln eines 1-2-4-8 in einen 1-2-2-4 BCD-Kode gewonnen werden.

5. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Gruppen von Einfügungsfrequenzen identisch sind und daß der erste Wert einer Gruppe gleich dem dreifachen Wert des festen Anteils der Ausgangsfrequenz der vorhergehenden Dekadenstufe ist.