DE60202656T2

DE60202656T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Frequenzdifferenzen, und Phasenregelkreis

Info

Publication number: DE60202656T2
Application number: DE60202656T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Chiyoda-ku Totsuka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: US6750682B2; JP2003143006A; EP1311068B1; US20040196070A1; US6842049B2; DE60202656D1; US20030085739A1; EP1311068A1; JP3866959B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen einer Frequenzdrift mit einem Wert, der einen bestimmten Wert überschreitet, mit Bezug auf einen Bezugstakt in einem Phasenregelkreis (PLL), und zum Ausgeben eines Alarms, wenn die erfasste Frequenzdrift höher als ein bestimmter Wert ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die herkömmliche Technologie dieses Gebiets wird nachfolgend erläutert. 9 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines PLL zeigt, der in "Timing extraction/identification/reproduction IC vor 2.5 Gbit/s optical transmission" von Akashi et al., 1998 General Conference of IEICE, Spring C-12-61, offenbart ist. In 9 stellt die Zahl 101 einen ersten Phasenkomparator (PD) dar, 102 stellt einen zweiten Phasenkomparator (PD) dar, 103 stellt einen Frequenzkomparator (FD) dar, 104 stellt eine Auswahlvorrichtung (SEL) dar, 105 stellt ein Tiefpassfilter (LPF) dar, 106 stellt einen Ausstiegsdetektor dar und 107 stellt einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) dar, der einen ersten herausgezogenen Takt (VCOCLK(1)) und einen zweiten herausgezogenen Takt (VCOCLK(2)), dessen Phase einer Phase des ersten herausgezogenen Takts um 90 Grad nacheilt, ausgibt, dar. Der erste Phasenkomparator 101, der zweite Phasenkomparator 102, der Frequenzkomparator 103 und die Auswahlvorrichtung 104 bilden einen Phasenfrequenz-Vergleichsabschnitt 111.
Die Arbeitsweise des Phasenfrequenz-Vergleichsabschnitts 111 und die Arbeitsweise des Gesamt-PLL wird nachfolgend erläutert. Der erste Phasenkomparator 101 erfasst eine Phasendifferenz zwischen einem Eingangssignal (DATA oder CLK) und dem ersten herausgezogenen Takt. In gleicher Weise erfasst der zweite Phasenkomparator 102 eine Phasendifferenz zwischen dem Eingangssignal und dem zweiten herausgezogenen Takt.
Wie in 10 gezeigt ist, ist jeder der Phasenkomparatoren 101 und 102 aus einem Mischer (MIX) 112 und einem Tiefpassfilter (LPF) 113 zusammengesetzt. Wenn das Eingangssignal sin(ω_CLK + α) und der erste herausgezogene Takt sin(ω_VCOCLK(1)t + β) sein sollen, wird ein von dem Mischer 112 in dem ersten Phasenkomparator 101 ausgegebenes Signal wie folgt erhalten: sin{(ωCLK – ωVCOCLK(1))t + (α – β)} × sin{(ωCLK + ωVCOCLK(1)) t + (α + β)} (1)
D.h., das von dem Mischer 112 ausgegebene Signal hat eine Frequenzkomponente, die eine Summe und eine Differenz zwischen den beiden Signalen ist. In dem Ausdruck (1) stellt ω_CLK eine Winkelfrequenz des Eingangssignals dar, t stellt eine Zeit dar, α stellt eine Phase des Eingangssignals dar, ω_VCOCLK(1) stellt eine Winkelfrequenz des ersten herausgezogenen Takts dar und β stellt eine Phase des ersten herausgezogenen Takts dar.
Das Tiefpassfilter 113 entfernt die Summenkomponente aus dem von dem Mischer 112 ausgegebenen Signal. Demgemäß wird das Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators 101 wie folgt erhalten: sin{(ωCLK – ωVCOCLK(1))t + (α – β)} (2)das ausgedrückt kann durch eine Differenzkomponente zwischen Frequenzen des Eingangssignals und des ersten herausgezogenen Takts.
Andererseits wird in dem zweiten Phasenkomparator 102 der zweite herausgezogene Takt sin (ω_VCOCLK(1)t + β + π/2), und daher wird ein Ausgangssignal wie folgt erhalten: sin{(ωCLK – ωVCOCLK(1)t + (α – β) – π/2} = –cos{(ωCLK – ωVCOCLK(1))t + (α – β)} (3)
Wie vorstehend erläutert ist, gibt jeder der beiden Phasenkomparatoren ein Schwebungswellensignal mit der Komponente, die die Differenz zwischen Frequenzen () des Eingangssignals und jedem der herausgezogenen Takte zeigt, aus.
Beispielsweise kann die Ausgangcharakteristik von jedem der Phasenkomparatoren 101 und 102, wenn die Frequenz synchron ist, wie in den 11A und 11B ge zeigt ausgedrückt werden, indem ω_CLK – ω_VCOCLK(1) = 0 in die Ausdrücke (2) und (3) eingesetzt wird. Wenn eine Phasendifferenz ϕ(ϕ = α – β) gleich ±π/2 oder weniger ist, ändert sich das Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators 101 in eine lineare Operation mit Bezug auf die Phasendifferenz insbesondere um null herum. Zu dieser Zeit ist der Pegel des Ausgangssignals des zweiten Phasenkomparators 102 auf LOW festgelegt. Weiterhin ändert sich, wenn die Phasendifferenz gleich ±π/2 oder mehr wird, der Pegel des Ausgangssignals des zweiten Phasenkomparators 102 in dem linearen Bereich, um auf HIGH festgelegt zu werden.
Jede Phasenbeziehung zwischen den ausgegebenen Schwebungswellenformen der Phasenkomparatoren 101 und 102, wenn die Frequenzen asynchron sind, kann wie in den 12A und 12B gezeigt ausgedrückt werden in Abhängigkeit von einer Größenbeziehung zwischen den Frequenzen des Eingangssignals bzw. des herausgezogenen Takts. Der Frequenzkomparator 103, der diese beiden Schwebungswellenformen empfangen hat, erfasst eine Phasenbeziehung zwischen den Schwebungswellenformen und gibt binäre Signale aus, die hohe und niedrige Frequenzen anzeigen. Der Frequenzkomparator 103 ist beispielsweise aus einem Flipflop vom D-Typ zusammengesetzt. D.h., durch Verwendung eines Flipflops vom D-Typ für die ansteigende Flanke gibt, wenn die ausgegebene Schwebungswellenform des ersten Phasenkomparators 101 an einem Datenanschluss empfangen wird und die ausgegebene Schwebungswellenform des zweiten Phasenkomparators 102 an einem Taktanschluss empfangen wird, der Frequenzkomparator 103 ein HIGH-Signal aus, wenn die Frequenz des Eingangssignals hoch ist, und er gibt ein LOW-Signal aus, wenn sie niedrig ist, d.h., der Frequenzkomparator 103 gibt binäre digitale Signale aus, die die hohen und nied rigen Frequenzen anzeigen.
Das Ausgangssignal des zweiten Phasenkomparators 102 wird in die Auswahlvorrichtung 104 als ein Auswahlsignal über den Ausstiegsdetektor 106 eingegeben. Der Ausstiegsdetektor 106 wandelt ein analoges Eingangssignal in ein digitales Ausgangssignal um durch Sättigen einer analogen Schwebungswellenform mit einem linearen Bereich.
Die Auswahlvorrichtung 104 wählt das Ausgangssignal des Frequenzkomparators 103 aus, wenn das Auswahlsignal HIGH ist, und sie wählt das Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators 101 aus, wenn das Auswahlsignal LOW ist. Wenn das Ausgangssignal des zweiten Phasenkomparators 102 HIGH ist, d.h., wenn eine Phasendifferenz gleich ±π/2 oder mehr ist, wird das Ausgangssignal des Frequenzkomparators 103 ausgewählt. Das binäre Signal wird dann in den spannungsgesteuerten Oszillator 107 über das Tiefpassfilter 105 eingegeben, und die Frequenz des herausgezogenen Takts nähert sich der Frequenz des Eingangssignals mit hoher Geschwindigkeit an. Wenn die Frequenzen des herausgezogenen Takts und des Eingangssignals einander übereinstimmen und die Phasendifferenz gleich ±π/2 oder weniger wird (das Ausgangssignal des zweiten Phasenkomparators 102 ist LOW), wählt die Auswahlvorrichtung 104 das Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators 101 aus, der eine lineare Operation um null herum durchführt, so dass eine Phasensynchronisation mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Der Ausstiegsdetektor 106 gibt ein Ausstiegs-Alarmsignal aus durch Umwandeln eines analogen Ausgangssignals des zweiten Phasenkomparators 102 in ein digitales Signal. D.h., der Ausstiegsdetektor 106 gibt das Ausstiegs-Alarmsignal aus, wenn der Zustand der Phasensynchronisation sich in einen Zustand geändert hat, in welchem eine Phasendifferenz zwischen dem Eingangssignal und dem ersten herausgezogenen Takt gleich ±π/2 oder mehr wird.
Jedoch hat der herkömmliche PLL einige Probleme wie folgt:
Beispielsweise ist im Optical Internetworking Forum (OIF) oder International Telecommunications Union (ITU) als bei optischen Kommunikationen verwendete Standards das Ausstiegs-Alarmsignal so definiert, dass es auszugeben ist, wenn die Frequenz eines herausgezogenen Takts um einen bestimmten Wert mit Bezug auf die Frequenz eines Bezugstakts gewandert ist. Jedoch wird bei dem auf dem Stand der Technik basierenden PLL das Ausstiegs-Alarmsignal nachteilig bei einer bestimmten Phasendifferenz ausgegeben (±π/2) bei dem herkömmlichen Beispiel. Daher kann der PLL nicht mit einem gegebenen bestimmten Wert arbeiten.
US 5 847 615 offenbart eine Frequenzzusammensetzvorrichtung, die gemäß einer Bruchteilsfrequenzzusammensetzung arbeitet, aufweisend einen phasengesteuerten Oszillator, einen Phasendetektor, eine Bezugsfrequenzquelle, einen Frequenzteiler und einen Mischer, in der eine Differenz zwischen der Ausgangsfrequenz der Oszillation und der Bezugsfrequenz gebildet wird. Der Ausgang des Mischers ist mit einem Eingang des Phasendetektors verbunden und der andere Eingang ist mit dem Frequenzteiler verbunden.
Die Aufgabe gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Andere Aufgabe und Merkmale dieser Erfindung werden verständlich anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Konfiguration des PLL, der mit der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dieser Erfindung versehen ist;
2 zeigt eine erläuternde Konfiguration einer Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen;
3 zeigte eine Konfiguration eines Schwebungswellenformgenerators 11 gemäß 2;
4 zeigt eine Konfiguration der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
5A und 5B zeigen eine Phasenbeziehung zwischen dem ersten Schwebungswellenformsignal und dem zweiten Schwebungswellenformsignal;
6 zeigt eine Konfiguration der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
7 zeigt eine Beziehung der auf das Ausgangssignale bezogenen Hysterese und der Freigabe eines Ausstiegs-Alarmsignals;
8 zeigt eine Konfiguration der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
9 zeigt eine Konfiguration eines herkömmlichen PLL;
10 zeigt eine Konfiguration des herkömmlichen Phasenkomparators;
11A und 11B zeigen Ausgangscharakteristiken der Phasenkomparatoren, wenn die Frequenzen synchron sind; und
12A und 12B zeigen jeweils eine Phasenbeziehung zwischen ausgegebenen Schwebungswellenformen der Phasenkomparatoren, wenn die Frequenzen asynchron sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGEN
Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen und der Phasenregelkreis-Schaltung gemäß dieser Erfindung werden nachfolgend im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es ist festzustellen, dass diese Erfindung nicht durch diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
1 zeigt die Konfiguration eines Phasenregelkreises (PLL), der mit der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dieser Erfindung versehen ist. In 1 stellt die Zahl 1 die Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen (FWD) dar. Die Zahl 101 stellt einen ersten Phasenkomparator (PD) dar, 102 stellt einen zweiten Phasenkomparator (PD) dar, 103 stellt einen Frequenzkomparator (FD) dar, 104 stellt eine Auswahlvorrichtung (SEL) dar, 105 stellt ein Tiefpassfilter (LPF) dar, 106 stellt einen Ausstiegsdetektor dar und 107 stellt einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) dar, der einen ersten herausgezogenen Takt (VCOCLK(1)) und einen zweiten herausgezogenen Takt (VCOCLK(2)), dessen Phase einer Phase des ersten herausgezogenen Takts um 90 Grad nacheilt, ausgibt. Der erste Phasenkomparator 101, der zweite Phasenkomparator 102, der Frequenzkomparator 103 und die Auswahlvorrichtung 104 bilden einen Phasenfrequenz-Vergleichsabschnitt 111. Der Ausstiegsdetektor 106 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist nur mit einer Funktion zur Ausgabe eines Auswahlsignals zu der Auswahlvorrichtung 104 versehen.
Die Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen 1 dieses Ausführungsbeispiels empfängt einen Bezugstakt (REFCLK) mit einer gewünschten Frequenz und einen ersten herausgezogenen Takt (VCOCLK(1)) als Ausgangssignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 107. Wenn beispielsweise eine Frequenzdrift mit einem bestimmten Wert oder mehr erfasst wird, gibt die Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen 1 ein Ausstiegs-Alarmsignal (LOL) aus. Die Vorrichtung 1 zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen kann auch einen zweiten herausgezogenen Takt (VCOCLK(2)) als Ausgangssignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 107 anstelle des ersten herausgezogenen Takts empfangen.
2 zeigt eine erläuternde Ausbildung einer Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Fre quenzen. In 2 stellt die Zahl 11 einen Schwebungswellengenerator (BEAT) dar, der eine Differenzfrequenz zwischen dem Bezugstakt und dem ersten herausgezogenen Takt erhält und ein Schwebungswellenformsignal mit der Differenzfrequenz ausgibt. Die Zahl 12 stellt einen Frequenzteiler (1/N) dar, der den Bezugstakt durch N teilt und den geteilten Bezugstakt ausgibt, wobei N eine gegebene ganze Zahl ist und als voreingestellt angenommen wird. Die Zahl 13 stellt einen Frequenzkomparator (FD), der eine Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals als Ausgangssignal von dem Schwebungswellenformgenerator 11 und des geteilten Bezugstakts erhält und ein binäres Signal (LOL) ausgibt, das in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität definiert ist.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen wird nachfolgend erläutert. Wie in 3 gezeigt ist, ist der Schwebungswellenformgenerator 11 aus einem Mischer (MIX) 14 und einem Tiefpassfilter (LPF) 15 zusammengesetzt. Wenn beispielsweise ein Eingangssignal als sin(ω_REFCLKt + α) und ein erster herausgezogener Takt als sin (ω_VCOCLK(1) t + β) dargestellt sind, wird ein von dem Mischer 14 in dem Schwebungswellenformgenerator 11 ausgegebenes Signal wie folgt erhalten: sin{(ωREFCLK – ωVCOCLK(1))t + (α – β)} × sin{(ωREFCLK + ωVCOCLK(1))t + (α + β)} (4)
D.h., das von dem Mischer 14 ausgegebene Signal hat eine Frequenzkomponente, die eine Summe und eine Differenz zwischen den beiden Signalen ist. In dem Ausdruck (4) stellt ω_REFCLK eine Winkelfrequenz des Bezugstakts dar, α stellt eine Phase des Bezugstakts dar, ω_VCOCLK(1) stellt eine Winkelfrequenz des ersten herausgezogenen Takts dar, und β stellt eine Phase des ersten herausgezogenen Takts dar.
Das Tiefpassfilter 15 entfernt die Summenkomponente aus dem von dem Mischer 14 ausgegebenen Signal. Demgemäß wird das Ausgangssignal (Schwebungswellenformsignal) des Schwebungswellenformgenerators 11 wie folgt erhalten: sin{(ωREFCLK – ωVCOCLK(1))t + (α – β)} (5)das durch die Komponente als die Differenz zwischen Frequenzen des Bezugstakts und des ersten herausgezogenen Takts ausgedrückt werden kann. Die Frequenz des Schwebungswellenformsignals (nachfolgend als f(BEAT) bezeichnet) ist eine Differenz zwischen Frequenzen des Bezugstakts und des ersten herausgezogenen Takts.
Der Frequenzkomparator 13 vergleicht die Frequenz des geteilten Bezugstakts (nachfolgend als f(1/N) bezeichnet) mit f(BEAT). Beispielsweise gibt der Frequenzkomparator 13 ein logisches Signal LOW mit niedrigem Pegel als das Ausstiegs-Alarmsignal (LOL) aus, wenn f(BEAT) < f(1/N) ist, und gibt ein logisches Signal HIGH mit hohem Pegel als das Ausstiegs-Alarmsignal (LOL) aus, wenn f(BEAT) > f(1/N) ist. D.h., das durch den Frequenzkomparator 13 ausgegebene Ausstiegs-Alarmsignal wird ausgegeben, wenn die Frequenz des ersten herausgezogenen Takts um 1/N oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist.
Wie vorstehend erläutert ist, ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass sie eine Frequenzdifferenz zwischen dem Bezugstakt und dem von dem VCO in dem PLL ausgegebenen herausgezogenen Takt mit einer Frequenz eines geteilten Bezugstakts, die durch Teilen des Bezugstakts durch N erhalten ist, vergleicht und ein Ausstiegs-Alarmsignal gemäß dem Ergebnis des Vergleichs ausgibt. Wenn demgemäß die Frequenz des herausgezogenen Takts um den bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist, kann das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden. Weiterhin kann durch Einstellen eines Frequenzteilungsverhältnisses N des Frequenzteilers auf einen gegebenen Wert die Ausgangsbedingung des Ausstiegs-Alarmsignals variabel gemacht werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend erläutert. Es ist festzustellen, dass die Ausbildung des PLL dieselbe ist wie die vorbeschriebene. Daher werden nur solche Teile der Arbeitsweise, die unterschiedlich sind, hier erläutert.
4 zeigt die Ausbildung der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Dieselben Zahlen sind denjenigen zugewiesen, die mit den Abschnitten in 2 gemeinsam sind, und eine Erläuterung dieser Abschnitte wird weggelassen. In 4 stellt die Zahl 13a einen Frequenzkomparator (FD) dar, und 21 stellt eine Verzögerungseinheit (90°) dar, die eine Verzögerung von 1/4 Periode (90°) zu dem geteilten Bezugstakt (nachfolgend ICLK bezeichnet) als Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 12 hinzufügt und das verzögerte Bezugstaktsignal (nachfolgend QCLK bezeichnet) ausgibt. Die Zahl 22 stellt einen Schwebungswellenformgenerator (BEAT) dar, der ein erstes Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz ausgibt, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals als Ausgangssignal von dem Schwebungswellenformgenerator 11 und ICLK ist. Die Zahl 23 stellt einen Schwebungswellenformgenerator (BEAT) dar, der ein zweites Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz ausgibt, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und von QCLK ist. Die Zahl 24 stellt einen Phasenkomparator (PD), der Phasen des ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals vergleicht.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend erläutert. Die Ausbildung und Arbeitsweise des Schwebungswellenformgenerators 22 und des Schwebungswellenformgenerators 23 sind dieselben wie die des Schwebungswellenformgenerators 11, und daher wird eine Erläuterung dieser beiden Generatoren weggelassen.
Wenn eine Winkelfrequenz des Schwebungswellenformsignals gleich ω_BEAT(1) und eine Winkelfrequenz von ICLK und QCLK gleich ω_ICLK sind, kann das erste Schwebungswellenformsignal wie der Ausdruck (5) wie folgt ausgedrückt werden: sin{(ωBEAT(1) – ωICLK)t + (α – β)} (6)
Das zweite Schwebungswellenformsignal kann wie folgt ausgedrückt werden: –cos{(ωBEAT(1) – ωICLK)t + (α – β)} (7)
Die 5A und 5B zeigen jeweils eine Phasenbeziehung zwischen dem ersten Schwebungswellenformsignal und dem zweiten Schwebungswellenformsignal.
Der Phasenkomparator 24 vergleicht die in 5A oder 5B gezeigte Phasenbeziehung und gibt ein Signal HIGH aus (wenn ω_BEAT(1) > ω_ICLK, f(BEAT) > f(1/N)), wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals der Phase des zweiten Schwebungswellenformsignals nacheilt. Weiterhin gibt der Phasenkomparator 24 ein Signal LOW aus (wenn ω_BEAT(1) < ω_ICLK, f(BEAT) < f(1/N)), wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals gegenüber der Phasen des zweiten Schwebungswellenformsignals voreilt. D.h., das von dem Frequenzkomparator 13a ausgegebene Ausstiegs-Alarmsignal wird ausgegeben, wenn die Frequenz des ersten herausgezogenen Takts um 1/N oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist.
Der Phasenkomparator 24 ist aus einem Flipflop vom D-Typ für die ansteigende Flanke zusammengesetzt und empfängt beispielsweise das erste Schwebungswellenformsignal an einem Datenanschluss und empfängt das zweite Schwebungswellenformsignal an einem Taktanschluss.
Wie vorstehend erläutert ist, ist das erste Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass es eine Frequenzdifferenz zwischen einem Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Bezugstakts und des herausgezogenen Takts als Ausgangssignal des VCO in dem PLL ist, und einem geteilten Bezugstakt, der durch Teilen des Bezugstakts durch N erhalten ist, erhält. Das erste Ausführungsbeispiel ist auch so ausgebildet, dass es eine Frequenzdifferenz zwischen dem Schwebungswellenformsignal und einem verzögerten Bezugstakt, der durch Hinzufügen einer Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten Bezugstakt erhalten ist, er hält und diese zwei Frequenzdifferenzen vergleicht, um ein Ausstiegs-Alarmsignal gemäß dem Ergebnis des Vergleichs auszugeben. Demgemäß kann, wenn die Frequenz des herausgezogenen Takts um den bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist, das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden. Weiterhin kann durch Einstellen eines Frequenzteilungsverhältnisses N des Frequenzteilers auf einen gegebenen Wert die Ausgabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel gemacht werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend erläutert. Es ist festzustellen, die Ausbildung des PLL dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels ist. Daher werden nur solche Teile der Arbeitsweise, die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich sind, hier erläutert.
6 zeigt die Ausbildung der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Dieselben Zahlen sind denjenigen zugewiesen, die den in 2 gezeigten Abschnitten gemeinsam sind, und eine Erläuterung dieser Abschnitte wird weggelassen. In 6 stellt die Zahl 13b einen Frequenzkomparator (FD) dar, und 31 stellt einen Frequenzteiler (1/2) dar, der den geteilten Bezugstakt als Ausgangssignal des Frequenzteilers 12 durch 2 teilt und den doppelt geteilten Bezugstakt ausgibt. Die Zahl 32 stellt einen Frequenzkomparator (FD) dar, der ein binäres Signal ausgibt, das in Abhängigkeit von einer Frequenzdifferenz zwischen dem Schwebungswellenformsignal als Ausgangssignal des Schwebungswellenformgenerators 11 und dem doppelt geteilten Bezugstakt definiert ist. Die Zahl 33 stellt einen Frequenzkomparator (FD) dar, der ein binäres Signal ausgibt, das in Abhängigkeit von einer Frequenzdifferenz zwischen dem Schwebungswellenformsignal und dem geteilten Bezugstakt definiert ist. Die Zahl 34 stellt ein Flipflop vom Setz-Rücksetz-Typ dar (nachfolgend als SR-FF bezeichnet), das das Ausgangssignal des Frequenzkomparators 32 an einem Setzanschluss empfängt und das Ausgangssignal des Frequenzkomparators 33 an einem Rücksetzanschluss empfängt.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend erläutert. Die Frequenzkomparatoren 32 und 33 arbeiten in derselben Weise wie der Frequenzkomparator 13.
Der Frequenzkomparator 32 vergleicht eine Frequenz des Schwebungswellenformsignals (f(BEAT)) mit einer Frequenz des doppelt geteilten Bezugstakts (nachfolgend als f(1/2N) bezeichnet), gibt ein Signal LOW aus, wenn f(BEAT) < f(1/2N) ist, und gibt ein Signal HIGH aus, wenn f(BEAT) > f(1/2N) ist. Das SR-FF 34 setzt das Ausgangssignal auf der Grundlage der Bedingung von f(BEAT) > f(1/2N).
Andererseits vergleicht der Frequenzkomparator 33 Frequenzen von f(BEAT) und des geteilten Bezugstakts (f (1/N)), gibt ein Signal LOW aus, wenn f(BEAT) > f(1/N) ist, und gibt ein Signal HIGH aus, wenn f(BEAT) < (f(1/N) ist. Das SR-FF 34 setzt das Ausgangssignal zurück auf der Grundlage der Bedingung f(BEAT) < f(1/N).
Wenn daher das Ausgangssignal des SR-FF 34 ein Ausstiegs-Alarmsignal ist, ist die Bedingung für die Ausgabe gleich f(BEAT) > f(1/2N), wodurch der Zustand angezeigt wird, dass eine Frequenz des ersten herausgezogenen Takts um 1/2N oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist. Die Bedingung für die Freigabe des Ausstiegs-Alarmsignals ist f(GEAT) < f(1/N), welches den Zustand anzeigt, dass eine Frequenzdifferenz zwischen dem ersten herausgezogenen Takt und dem Bezugstakt gleich 1/N oder weniger wird. D.h., in der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen nach diesem Ausführungsbeispiel wird eine Hysteresebeziehung auf Bedingungen für die Ausgabe und die Freigabe des Ausstiegs-Alarmsignals angewendet. 7 zeigt die Beziehung der Hysterese.
Wie vorstehend erläutert ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel so ausgestaltet, dass das Ausstiegs-Alarmsignal bei der Frequenzdifferenz eines gesetzten ersten bestimmten Wertes oder mehr ausgegeben wird, und das Alarmsignal bei der Frequenzdifferenz eines gesetzten zweiten bestimmten Wertes oder weniger freigegeben wird. D.h., eine Hysteresebeziehung wird auf die Bedingungen für die Ausgabe und die Freigabe des Ausstiegs-Alarmsignals angewendet. Wenn demgemäß die Frequenz des herausgezogenen Takts um den ersten bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist, kann das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden. Wenn weiterhin die Frequenzdrift des herausgezogenen Takts sich wieder erholt hat, dass sie innerhalb des zweiten bestimmten Wertes mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts ist, kann das Ausstiegs-Alarmsignal freigegeben werden. Weiterhin können durch Einstellen des Frequenzteilungsverhältnisses N des Frequenzteilers auf einen gegebenen Wert die Ausgabebedingung und die Freigabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel ge macht werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenz gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend erläutert. Es ist festzustellen, dass die Konfiguration des PLL dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels ist. Weiterhin ist die Konfiguration der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen nach dem dritten Ausführungsbeispiel dieselbe wie die nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. 8 zeigt die Konfiguration der Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen nach dem dritten Ausführungsbeispiel. Daher werden nur solche Teile der Arbeitsweise, die sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheiden, hier erläutert.
Die innere Konfiguration der Frequenzkomparatoren 32 und 33 ist dieselbe wie die bei dem in 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, während die Ausgangsbedingung des Phasenkomparators 24 umgekehrt zu der bei dem ersten Ausführungsbeispiel gesetzt ist. D.h., in dem Frequenzkomparator 33 wird, wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals der Phase des zweiten Schwebungswellenformsignals nacheilt, ein Signal LOW (wenn ω_BEAT(1) > ω_ICLK, f(BEAT) > f(1/n)) ausgegeben, während ein Signal HIGH (wenn ω_BEAT(1) < ω_ICLK, f(BEAT) < f(1/N)) ausgegeben wird, wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals der Phase des zweiten Schwebungswellenformsignals voreilt. Demgemäß wird das Ausgangssignal des SR-FF 34 wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gesetzt auf der Grundlage der Bedingung f(BEAT) > f(1/2N) und zurückgesetzt auf der Grundlage der Bedingung f(BEAT) < f(1/N).
Wie vorstehend erläutert ist, ist das dritte Ausfüh rungsbeispiel so ausgebildet, dass das Ausstiegs-Alarmsignal bei der Frequenzdifferenz des gesetzten ersten bestimmten Wertes oder mehr ausgegeben wird, und das Alarmsignal bei der Frequenzdifferenz des gesetzten zweiten bestimmten Wertes oder weniger freigegeben wird. D.h., die Hysteresebeziehung wird auf die Bedingungen für die Aufgabe und die Freigabe des Ausstiegs-Alarmsignals angewendet. Wenn demgemäß die Frequenz des herausgezogenen Takts um den ersten bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts gewandert ist, kann das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden. Wenn weiterhin die Frequenzdrift des herausgezogenen Takts sich so erholt hat, dass sie innerhalb des zweiten bestimmten Wertes mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstakts ist, kann das Ausstiegs-Alarmsignal freigegeben werden. Weiterhin können durch Einstellen des Frequenzteilungsverhältnisses N des Frequenzteilers auf einen gegebenen Wert die Ausgabebedingung und die Freigabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel gemacht werden.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird eine Frequenzdifferenz zwischen dem Bezugstaktsignal und dem Zieltaktsignal mit einer Frequenz des geteilten Bezugstaktsignals, das durch Teilen des Bezugstaktsignals durch N erhalten ist, verglichen. Das Ausstiegs-Alarmsignal wird gemäß dem Ergebnis des Vergleichs ausgegeben. Demgemäß ergibt sich eine vorteilhafte Wirkung dadurch, dass das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden kann, wenn die Frequenz des Taktsignals um einen bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist. Es besteht eine andere vorteilhafte Wirkung dadurch, dass die Ausgabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel gemacht werden kann durch Ein stellen des Frequenzteilungsverhältnisses N auf einen gegebenen Wert.
Weiterhin wird eine Frequenz des Schwebungswellenformsignals, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Bezugstaktsignals und des Zieltaktsignals ist, mit einer Frequenz des geteilten Bezugstakts, die durch Teilen des Bezugstakts durch N erhalten ist, verglichen. Somit wird eine Differenz zwischen diesen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstakts erhalten. Andererseits wird eine Frequenz des Schwebungswellenformsignals mit einer Frequenz des verzögerten Bezugstakts, der durch Hinzufügung einer Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten Bezugstakt erhalten ist, verglichen. Somit wird eine Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des verzögerten Bezugstakts erhalten. Diese beiden Frequenzdifferenzen werden verglichen und das Ausstiegs-Alarmsignal wird gemäß dem Ergebnis des Vergleichs ausgegeben. Demgemäß gibt es eine vorteilhafte Wirkung dadurch, dass das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden kann, wenn die Frequenz des Taktsignals um den bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist. Es gibt eine andere vorteilhafte Wirkung dadurch, dass die Ausgabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel gemacht werden kann durch Setzten des Frequenzteilungsverhältnisses N auf einen gegebenen Wert.
Weiterhin wird das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben bei einer Frequenzdifferenz von einem ersten bestimmten Wert oder mehr, die bestimmt ist auf der Grundlage des Bezugstaktsignals und des Frequenzteilungsverhältnisses N. Das Ausstiegs-Alarmsignal wird freigegeben bei einer Frequenzdifferenz von einem zweiten bestimmten Wert (der nicht gleich dem ersten bestimmten Wert ist) oder weniger und die bestimmt ist auf der Grundlage des Bezugstaktsignals und des Frequenzteilungsverhältnisses N. D.h., eine Hysteresebeziehung wird auf die Bedingungen für die Ausgabe und die Freigabe des Ausstiegs-Alarmsignals angewendet. Demgemäß ergibt sich die vorteilhafte Wirkung, a) dass das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben werden kann, wenn die Frequenz des Zieltaktsignals um den ersten bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist, und b) dass das Ausstiegs-Alarmsignal freigegeben werden kann, wenn die Frequenzdrift des Zieltaktsignals sich so erholt hat, dass sie innerhalb des zweiten bestimmten Wertes mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals ist. Es besteht eine andere vorteilhafte Wirkung dadurch, dass die Ausgabebedingung und die Freigabebedingung für das Ausstiegs-Alarmsignal variabel gemacht werden können durch Einstellen des Frequenzteilungsverhältnisses N auf einen gegebenen Wert.
Obgleich die Erfindung mit Bezug auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, sind die angefügten Ansprüche nicht derart beschränkt, sondern sind so auszulegen, dass sie alle Modifikationen und alternativen Ausbildungen verkörpern, die dem Fachmann gegenüber auftreten können und die unter die hier dargestellte grundsätzliche Lehr fallen.

Claims

Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen, welche Vorrichtung aufweist: eine Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (11), die ein Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen eines Bezugstaktsignals und eines Zieltaktsignals ist, erzeugt; eine Bezugstakt-Teilungseinheit (12), die das Bezugstaktsignal durch N teilt, wobei N eine ganze Zahl ist, um ein geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch eine Frequenzvergleichseinheit (13), die Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals vergleicht und ein Aussteig-Alarmsignal erzeugt, das ein binäres Signal ist, abhängig von einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals, worin die Frequenzvergleichseinheit enthält: eine erste Schwebungswellenform-Erzeugungseineit (22), die ein erstes Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; eine Verzögerungshinzufügungseinheit (21), die eine Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten Bezugstaktsignal hinzufügt, um ein verzöger tes Bezugstaktsignal zu erzeugen; eine zweite Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (23), die ein zweites Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des verzögerten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; und eine Phasenvergleichseinheit (24), die Phasen des ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals vergleicht, eine Polarität einer Differenz zwischen den Phasen des ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals erhält und das binäre Signal in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Schwebungswellenformsignal gleich sin{(ω_BEAT(1) – ω_ICLK)t + (α – β)} ist, worin ω_BEAT(1) eine Winkelfrequenz des Schwebungswellenformsignals darstellt, ω_ICLK die Winkelfrequenz des geteilten Bezugstaktsignals darstellt, t die Zeit darstellt, α eine Phase des Bezugstaktsignals darstellt und β eine Phase des Zieltaktsignals darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das zweite Schwebungswellenformsignal gleich –cos{(ω_BEAT(1) – ω_ICLK)t + (α – β)} ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Phasenvergleichseinheit (24) ein Signal mit hohem logischem Pegel ausgibt, wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals der Phase des zweiten Schwebungswellenformsignals nacheilt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Phasenvergleichseinheit (24) ein Signal mit niedrigem logischem Pegel ausgibt, wenn die Phase des ersten Schwebungswellenformsignals der Phase des zweiten Schwebungswellenformsignals voreilt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Ausstieg-Alarmsignal ausgegeben wird, wenn die Frequenz des Zieltaktsignals um 1/N oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Phasenvergleichseinheit (24) ein D-Typ-Flipflop vom Typ mit ansteigender Flanke enthält und das erste Schwebungswellenformsignal an einem Datenanschluss empfängt und das zweite Schwebungswellenformsignal an einem Taktanschluss empfängt.
Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen, welche Vorrichtung aufweist: eine Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (11), die ein Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen eines Bezugstaktsignals und eines Zieltaktsignals ist, erzeugt; eine Bezugstakt-Teilungseinheit (12), die das Bezugstaktsignal durch N teilt, wobei N eine ganze Zahl ist, um ein geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch eine Frequenzvergleichseinheit (13), die Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals vergleicht und ein Ausstieg-Alarmsignal, das ein primäres Signal ist, in Abhängigkeit von einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals erzeugt, worin die Frequenzvergleichseinheit (13) enthält: eine erste Bezugstakt-Teilungseinheit (31), die das geteilte Bezugstaktsignal durch 2 teilt, um ein geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; eine erste Frequenzvergleicheinheit (32), die Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten-geteilten Bezugstaktsignals vergleicht und ein erstes binäres Signal erzeugt in Abhängigkeit von einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten-geteilten Bezugstaktsignals; eine zweite Frequenzvergleichseinheit (33), die Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals vergleicht und ein zweites binäres Signal erzeugt in Abhängigkeit von einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals; und eine Flip-Flop-Einheit (34) vom Setz/Rücksetz-Typ, die die Erzeugung und die Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals steuert durch Empfang von einem von dem ersten und dem zweiten Binärsignal an einem Setzanschluss und Empfangen eines verbleibenden von dem ersten und dem zweiten Binärsignal an einem Rücksetzanschluss.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Flip-Flop-Einheit (34) vom Setz/Rücksetz-Typ das Ausstieg-Alarmsignal ausgibt, wenn die Frequenz des Zieltaktsignals um einen ersten bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Flip-Flop-Einheit (34) vom Setz/Rücksetz-Typ die Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals anhält, wenn die Frequenzdrift des Zieltaktsignals sich so wieder erholt hat, dass sie innerhalb eines zweiten bestimmten Wertes ist, der sich von dem ersten bestimmten Wert unterscheidet, mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, worin die erste Frequenzvergleichseinheit (32) enthält: eine erste Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (22), die ein erstes Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten-geteilten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; eine erste Verzögerungshinzufügungseinheit (21), die eine Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten-geteilten Bezugstaktsignal hinzufügt, um ein verzögertes geteiltes-geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; eine zweite Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (23), die ein zweites Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des verzögerten geteilten-geteilten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; und eine erste Phasenvergleichseinheit (24), die Phasen des ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals vergleicht, eine Polarität einer Differenz zwischen den Phasen des ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals erhält und das erste Binärsignal in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität ausgibt; und die zweite Frequenzvergleichseinheit (33) enthält, eine dritte Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (22), die ein drittes Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; eine zweite Verzögerungshinzufügungseinheit (21), die eine Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten Bezugstaktsignal hinzufügt, um ein verzögertes geteiltes Bezugstaktsignal zu erhalten; eine vierte Schwebungswellenform-Erzeugungseinheit (23), die ein viertes Schwebungswellenformsignal mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des verzögerten geteilten Bezugstaktsignals ist, erzeugt; und eine zweite Phasenvergleichseinheit (24), die Phasen des dritten Schwebungswellenformsignals und des vierten Schwebungswellenformsignals vergleicht, eine Polarität einer Differenz zwischen den Phasen des dritten Schwebungswellenformsignals und des vierten Schwebungswellenformsignals erhält; und das zweite Binärsignal in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin aufweisend eine Änderungseinheit, die den Wert von N ändert.
Verfahren zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen, welches Verfahren aufweist: Erzeugen eines Schwebungswellenformsignals mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz der Frequenzen eines Bezugstaktsignals und eines Zieltaktsignals ist; Teilen des Bezugstaktsignals durch N, wobei N eine ganze Zahl ist, um ein geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch Erhalten einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals und Erzeugen eines Ausstiegs-Alarmsignals, das ein binäres Signal ist, abhängig von der erhaltenen Polarität, worin der Vorgang zum Erhalten der Polarität und zum Erzeugen des Ausstiegs-Alarmsignals aufweist: Erzeugen eines ersten Schwebungswellenformsignals mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals ist; Hinzufügen einer Verzögerung von 1/4 Periode zu dem geteilten Bezugstaktsignal, um ein verzögertes Bezugstaktsignal zu erzeugen; Erzeugen eines zweiten Schwebungswellenformsignals mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz zwischen Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des verzögerten Bezugstaktsignals ist; und Erhalten einer Polarität einer Differenz zwischen Phasen eines ersten Schwebungswellenformsignals und des zweiten Schwebungswellenformsignals, und Ausgeben des binären Signals in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität.
Verfahren zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen, welches Verfahren aufweist: Erzeugen eines Schwebungswellenformsignals mit einer Frequenz, die gleich einer Differenz der Frequenzen eines Bezugstaktsignals und eines Zieltaktsignals ist; Teilen des Bezugstaktsignals durch N, wobei N eine ganze Zahl ist, um ein geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch Erhalten einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals und Erzeugen eines Ausstiegs-Alarmsignals, das ein binäres Signal ist, in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität, worin der Vorgang des Erhaltens der Polarität und des Erzeugens des Ausstiegs-Alarmsignals aufweist: Teilen des geteilten Bezugstaktsignals durch 2, um ein geteiltes-geteiltes Bezugstaktsignal zu erzeugen; Erhalten einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten-geteilten Bezugstaktsignals und Erzeugen eines ersten binären Signals in Abhängigkeit von der erhaltenen Polarität; Erhalten einer Polarität einer Differenz zwischen den Frequenzen des Schwebungswellenformsignals und des geteilten Bezugstaktsignals, und Erzeugen eines zweiten binären Signals, das von der erhaltenen Polarität abhängt; und Steuern der Erzeugung und der Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals auf der Grundlage des ersten und des zweiten binären Signals.
Verfahren nach Anspruch 14, in dem Prozess des Steuerns der Erzeugung und Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals wird das Ausstiegs-Alarmsignal ausgegeben, wenn die Frequenz des Zieltaktsignals um einen ersten bestimmten Wert oder mehr mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals gewandert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem in dem Prozess des Steuerns der Erzeugung und Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals die Ausgabe des Ausstiegs-Alarmsignals angehalten wird, wenn die Frequenzdrift des Zieltaktsignals sich so wieder erholt hat, dass sie sich innerhalb eines zweiten bestimmtes Wertes befindet, der unterschiedlich gegenüber dem ersten bestimmten Wert ist, mit Bezug auf die Frequenz des Bezugstaktsignals.
Phasenregelschleife, die eine Vorrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen Frequenzen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.