DE3938292A1 - Abstimmschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstimmschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Abstimmschaltungen sind Phasenregelkreise bekannt, die die Abweichung der Sollfrequenz von der Istfrequenz mes­ sen, eine Regelspannung erzeugen und die Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators so nachsteuern, daß Sollfrequenz und Istfrequenz übereinstimmen. Der Abstimm­ spannungshub solcher Phasenregelkreise ist durch die Re­ gelspannung der phasengeregelten Schleife (PLL) begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimm­ schaltung anzugeben, die den Abstimmspannungshub einer mittels Kapazitätsdioden abstimmbaren VCO-Schaltung in ei­ nem PLL-synchronisierten System sicherstellt und erwei­ tert.

Diese Aufgabe wird bei einer Abstimmschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen ange­ gebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung ergeben sich aus den Ansprüchen, der weiteren Be­ schreibung und der Zeichnung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Abstimmschal­ tung,

Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstimm­ schaltung, sowie

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstimmschaltung als Variante zu Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Ab­ stimmschaltung. Einem Teiler 1 wird die Ausgangsfrequenz einer VCO-Schaltung 6 zugeführt. Diese VCO-Schaltung 6 kann z. B. mittels Kapazitätsdiode abstimmbar sein. Der Teiler 1 ist an seinem Ausgang mit einer PLL-Schaltung 2 verbunden, dem eine Referenzfrequenz von einem Referenzos­ zillator 7 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung der PLL-Schaltung 2 wird einem Filter 5 sowie einem Verstärker 3 und einem Verstärker 8 zugeführt. Die Verstärker 3, 8 sind Verstärker mit nach außen gerichteten zusätzlichen Span­ nungen, z. B. Dioden-Schwellspannungen. Die Ausgangsspan­ nungen des Filters 5 und der Verstärker 3, 8 werden auf­ summiert der VCO-Schaltung 6 zugeführt. Das Summensignal des Filters 5 und der Verstärker 3, 8 werden auf eine Ab­ stimmspannungssteuerung 9 geführt, die je nach Größe des Summensignals Schalter 4, 10 ansteuert, d. h. schließt oder öffnet. Die Ausgangsfrequenz der VCO-Schaltung stellt gleichzeitig die Ausgangsfrequenz f_out der Abstimmschal­ tung dar.

Zur Sicherung und Erhöhung des Abstimmspannungshubes der abstimmbaren VCO-Schaltung 6 in dem PLL-synchronisiertem System werden erfindungsgemäß die Verstärker 3, 8 mit im Schaltbild nach außen gerichteten zusätzlichen Spannungen verwendet, die von Abstimmspannungssteuerung 9 in Abhän­ gigkeit von der mittleren Abstimmspannung abwechselnd ein- bzw. ausgeschaltet werden. Die Versorgungsspannung U für die PLL-Schaltung 2 ist beispielsweise 6,8 V. Die Verstär­ ker 3, 8 usw. können an andere, größere Versorgungsspan­ nungen gelegt werden. Wenn z. B. der Abstimmspannungbereich ΔU der PLL-Schaltung 2 allein ca. 4,8 V (0,8 V . . . 5,6 V) beträgt, läßt sich mittels der Verstärker 3, 8 und der Ab­ stimmspannungssteuerung 9 der Abstimmspannungbereich ΔU auf ca. 6,3 V (0,2 V . . . 6,5 V) erweitern. Die Abstimm­ spannungssteuerung 9 ist eine Logik, die die Höhe der Ab­ stimmspannung der PLL-Schaltung 2 testet und bei Über- oder Unterschreiten eines Schwellwertes entweder den Ver­ stärker 3 oder den Verstärker 8 aktiv schaltet.

Die Abstimmspannungssteuerung 9 stellt eine Logik mit drei Zuständen dar - oberhalb, Mitte, unterhalb der Abstimm­ spannung - und ist mit einer Hysterese versehen, um beim Umschalten ein Schwingen der Schaltung zu vermeiden.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstimmschaltung. Die Ausgangsspannung der PLL-Schaltung 2 wird einem aktiven Filter mit einem NPN-Transistor 31 und einem PNP-Transistor 33 über ein Netzwerk zugeführt. Das Netzwerk besteht aus einer Eingangsschaltung mit mit einem ersten Kondensator 20 und einem in Serie geschalteten RC- Glied 21, 22. Daran schließt sich ein Widerstand 24 an, der über ein RC-Glied 26, 27 mit dem Verbindungspunkt der Transistoren 31, 33 verbunden ist. Dem Widerstand 24 ist ein Eingangswiderstand 23 parallel geschaltet. Der Wider­ stand 23 ist einerseits über einen Kondensator 28 gegen Bezugspotential geschaltet, andererseits führt er über Wi­ derstände 25, 29 auf die Basen der Transistoren 31, 33. Der Kollektor des NPN-Transistors 31 ist über einen Wider­ stand 30 mit der Versorgungsspannung, der Kollektor des PMP-Transistor 33 über einen Widerstand 45 mit Bezugspo­ tential verbunden. Der Verbindungspunkt der Transistoren 31, 33 führt auf den Eingang der VCO-Schaltung 6 und hat zudem eine Verbindung über einen Kondensator 34 zum Be­ zugspotential.

Den Transistoren 31, 34 sind komplementäre Transistoren 32, 35 parallel geschaltet. Diese Transistoren 32, 35 ent­ sprechen den Schaltern 4, 10 sowie den Verstärkern 3, 8 der Fig. 1. Zur Arbeitspunkteinstellung des Transistors 32 dienen die Widerstände 36, 37, des Transistors 35 die Wi­ derstände 38, 39. Die der VCO-Schaltung 6 zugeführten Span­ nung wird ebenfalls über einen Widerstand 40 dem nicht in­ vertierenden Eingang eines rückgekoppelten Verstärkers 43 zugeführt. Die Schwellwerteinstellung geschieht durch ein Widerstandsnetzwerk 42, 44, die zwischen Versorgungsspan­ nung und Bezugspotential geschaltet sind und auf den in­ vertierenden Eingang des Verstärkers 43 führen. Das Aus­ gangssignal des Verstärkers 43 wird den Transistoren 32, 35 über die Basiswiderstände 37, 38 zugeführt.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf zwei Verstärker 3, 8 beschränkt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn ein höherer Abstimmspannungshub erforderlich ist, können weitere Verstärker kaskadiert werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Den Verstärkern 3, 8 sind jeweils weitere Verstärker 3′ und 8′ hinzugefügt, denen Schalter 4′ und 10′ zugeordnet sind. Die Schalter werden ebenfalls über die Abstimmspannungssteuerung 9 angesteuert, welche Aus­ gangssignale liefert, wenn vorgegebene Schwellspannungs­ werte (Oben/Mitte/Unten) über- bzw. unterschritten sind. In entsprechender Weise lassen sich gemäß dem gewünschten Anstimmspannungshub weitere Verstärkerstufen kaskadieren.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (6)

1. Abstimmschaltung mit einer abstimmbaren VCO-Schaltung in einem PLL-synchronisierten System dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3, 4, 8, 9, 10) vorgesehen sind, die den Abstimmspan­ nungshub einer PLL-Schaltung (2) erweitern.

2. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstimmspannungs­ steuerung (9) in Abhängigkeit der Abstimmspannung der PLL- Schaltung (2) Verstärker (3, 8) schaltet, deren Ausgangs­ signale den Abstimmspannungshub der PLL-Schaltung (2) er­ weitern.

3. Abstimmschaltung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstimm­ spannungssteuerung (9) einen Vergleich der Abstimmspannung der PLL-Schaltung (2) mit einem Schwellwert durchführt.

4. Abstimmschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmspannungs­ steuerung (9) eine Hysterese aufweist.

5. Abstimmschaltung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmspannung der PLL-Schaltung (2) einem Filter (5) und den Verstärkern (3, 8) zugeführt wird.

6. Abstimmschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen des Filters (5) und der Verstärker (3, 8) aufaddiert wer­ den.