DE69932583T2

DE69932583T2 - Phasenregelkreis

Info

Publication number: DE69932583T2
Application number: DE69932583T
Authority: DE
Inventors: Emanuele Balistreri; Marco Burzio
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: EP1011198A3; EP1011198B1; ITTO981035A0; US6259327B1; ATE335305T1; CA2292042A1; JP2000183734A; DE69932583D1; EP1011198A2; CA2292042C; ITTO981035A1; IT1303599B1

Description

Diese Erfindung betrifft Phasenregelschleifen (phase locked loops, PLLs) und insbesondere Phasenregelkreise, die eingerichtet sind, gemäß einer Vielzahl von Charakteristiken zu arbeiten, und betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb des Phasenregelkreises.
Eine PLL dieser Art ist in der europäischen Patentanmeldung EP-A 0 915 568, im Namen des Anmelders, beschrieben.
Die Phasenregelschleife der oben zitierten Anmeldung umfaßt einen Vergleicher, der aus einem Eingangssignal und aus einem Rückkopplungssignal ein Frequenzabweichungssignal erzeugen kann, sowie einen Schleifenfilter, der mit dem Frequenzabweichungssignal versorgt wird. Des Weiteren wird ein Oszillator zum Erzeugen, ausgehend von mindestens einem Steuersignal, welches von dem durch den Schleifenfilter gefilterten Frequenzabweichungssignal abgeleitet ist, eines Ausgangssignals, das hinsichtlich des Eingangssignals verriegelt ist, bereitgestellt. Der Oszillator kann gemäß einer Vielzahl von Charakteristiken arbeiten, die eine Beziehung zwischen dem Steuersignal und dem Ausgangssignal herstellen. In der Schaltung (dem Regelkreis) sind Steuervorrichtungen vorgesehen, um die Vielzahl von Charakteristiken zu veranlassen und den Betrieb des Oszillators gemäß einer Charakteristik, die selektiv aus der oben erwähnten Vielzahl bestimmt wurde, automatisch und selektiv zu steuern.
Diese Erfindung wurde mit dem Hauptzweck erdacht, die Charakteristiken der Flexibilität und der Zuverlässigkeit des Betriebs einer solchen Schaltung zu verbessern, insbesondere soweit es die Möglichkeit betrifft, zu bewirken, daß der Oszillator (und somit die Phasenregelschleife insgesamt) nicht nur bei einer vorbestimmten Frequenz, sondern in einem ausreichend weiten Frequenzbereich arbeitet. Um die grundlegenden Ideen zu erläutern, kann als Beispiel auf einen Bereich zwischen 100 MHz und 2 GHz Bezug genommen werden. Es ist jedoch offensichtlich, daß der Bezug auf diese Werte den Schutzumfang der Erfindung auf keinerlei Weise einschränkt.
Um einer solchen Anforderung gerecht zu werden, ist es jedoch notwendig, verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.
Zunächst ist der Oszillator, für gewöhnlich ein VCO (voltage-controlled oscillator, spannungsgesteuerter Oszillator), ein Gerät mit einem weiten Ausgangsbereich (Schwingfrequenzbereich), der mit einem kleinen Eingangsbereich (Steuerspannungsbereich) in Zusammenhang steht.
Das Aufweisen eines weiten Abstimmbarkeitsbereichs ist hinsichtlich der Flexibilität der Verwendung und der gesteigerten Möglichkeit der Anwendung ein Vorteil, ist jedoch ein kritischer und destabilisierender Faktor, wenn der kleine Eingangsbereich berücksichtigt wird. Tatsächlich kann der Steuerspannungsbereich die Netzspannung des Geräts (beispielsweise 2 V) nicht übersteigen, was im Fall eines Oszillators, der beispielsweise den oben zitierten Frequenzbereich abdecken kann, eine Empfindlichkeit bedingt, die höher als 1 GHz/V ist. Eine solche Empfindlichkeit des Geräts macht die Implementierung des Geräts äußerst kritisch, da jegliche Störung, wenngleich klein, eine erhebliche Störung der Ausgangsfrequenz verursacht. Des Weiteren muß beachtet werden, daß das System unter Standardarbeitsbedingungen auf die Frequenz von Interesse verriegelt und von der Steuerspannung Gebrauch macht, um die Verriegelung beizubehalten. Das Ausmaß der betreffenden Korrekturen ist für gewöhnlich hinsichtlich der Spannung, die die Nennfrequenz setzt, gering. Daher besteht das Risiko, ein Gerät zu haben, das einen beträchtlichen Anteil seines Eingangsbereichs zum Bestimmen der Nennfrequenz ausnutzt, während es dafür von einem minimalen Anteil eines solchen Bereichs für die Standardnachführungsfunktion Gebrauch macht.
Das Erfordernis eines selektiven Arbeitens bei Frequenzen innerhalb eines weiten Variationsbereichs macht die Schaltung dann gegenüber den Variationen der Arbeitscharakteristiken des Oszillators an sich empfindlicher, insbesondere Variationen, die vom Fertigungsprozeß der Schaltung abhängen, die in der Regel als ein integrierter Schaltkreis hergestellt wird.
Gleichzeitig existiert das Ziel, die Empfindlichkeit oder Verstärkung des Oszillators gering zu halten, um somit die Grenzfrequenz der Transferfunktion der Phase der PLL zu reduzieren (mit einer folgenden Reduktion der Rauscheffekte): In der Tat ist es unmöglich – aufgrund der wohlbekannten Phänomen, die mit dem Integrationsprozeß der Schaltung zusammenhängen –, besonders hohe Werte für die Kapazität zu erreichen, die dem Verhalten des Schleifenfilters entsprechen.
Zuletzt müssen beim Versuchen, den oben beschriebenen verschiedenen Erfordernissen zu genügen, um die Anzahl von möglichen Arbeitscharakteristiken des Oszillators zu erhöhen, die folgenden Probleme berücksichtigt werden:

– Der Konvergenzprozeß des Oszillators (folglich des Phasenregelkreises) zum optimalen Arbeitspunkt muß ausreichend schnell sein und gleichzeitig
– muß die Schaltung eine gewisse Immunität gegenüber Phänomen aufzeigen, die dazu führen, daß sie vom Arbeitspunkt abweicht, bei dem mittels des anfänglichen Konvergenzprozesses angelangt wurde.

Erfindungsgemäß wird das Ziel mittels einer Schaltung, die die in den folgenden Ansprüchen abgerufenen Charakteristiken aufweist, und mittels des beanspruchten Verfahrens zum Betrieb dieser Schaltung erreicht.
Eine abstimmbare PLL, die gemäß einer Vielzahl von Charakteristiken arbeiten kann, ist in US-A 5,075,640 offenbart. Darin werden die verschiedenen Charakteristiken, die verschiedenen Arbeitsfrequenzen entsprechen, mittels Variieren der Länge der Verzögerungsleitung des Oszillators erzielt. Es ist nicht vorgesehen, eine Arbeitscharakteristik aus einer Vielzahl von Charakteristiken auszuwählen, während die Arbeitsfrequenz konstant gehalten wird.
US-A 5821,818 offenbart einen spannungsgesteuerten Oszillator für einen Phasenregelkreis mit zwei Regelschleifen. Eine grobe Oszillatorschaltung wird in Schritten gesteuert, die von einem Mikrocomputer gemäß der Zeit, die seit der letzten Änderung von Charakteristiken verstrichen ist, bestimmt werden. Dies ist verglichen mit der frequenzabhängigen Steuerung ein sehr unterschiedlicher Ansatz.
Offenkundig ist der Schutzumfang der Erfindung, wenngleich der einleitende Teil dieser Beschreibung und die folgende ausführliche Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sich auf eine PLL beziehen, die dazu bestimmt ist, in Form eines integrierten Schaltkreises hergestellt zu werden, auf keinerlei Weise als auf einen solchen spezifischen Zusammenhang beschränkt anzusehen. In der Praxis findet die Erfindung Anwendung in allen Situationen, in denen die obenerwähnten Probleme entweder einzeln oder zusammen auftreten. Dies gilt insbesondere, soweit es die Herstellung des Oszillators betrifft.
Die Erfindung soll nun ausschließlich mittels eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 die Struktur einer erfindungsgemäßen PLL in Form eines allgemeinen Blockschaltplans zeigt,
2 und 3 eine mögliche Struktur von zwei Elementen der Schaltung von 1 detaillierter zeigen,
4 die Struktur eines in 3 gezeigten Elements zeigt,
5 ein Diagramm ist, das mögliche Arbeitscharakteristiken des in 2 gezeigten Elements zeigt, und
6, die vier mit 6a bis 6d bezeichnete Zeitdiagramme umfaßt, den Betrieb der in 3 und 4 gezeigten Schaltungselemente detailliert zeigt.
Im Blockschaltplan von 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 insgesamt eine PLL, die gemäß einer an sich bekannten Konfiguration die folgenden Elemente oder Module umfaßt:

– einen Phasen-/Frequenzvergleicher 2, dem als eine Ausgangsschaltung eine Schaltung 3 der üblicherweise als „Strompumpe" bezeichneten Art zugeordnet ist,
– einen Schleifenfilter 4, der das Ausgangssignal der Strompumpe 3 empfängt,
– einen Oszillator 5, der als ein VCO (voltage-controlled oscillator, spannungsgesteuerter Oszillator) konfiguriert ist und von dem Ausgangssignal des Schleifenfilters 4 gesteuert ist,
– einen Frequenzteiler 7, der möglicherweise in die Rückkopplungsschleife der Schaltung für die Synthesefunktion (falls erforderlich) eingesetzt ist, und
– ein allgemeines Steuermodul 8, das dazu bestimmt ist, die Rekonfiguration der Schaltung gemäß der hierin im folgenden besser beschriebenen Modalitäten zu ermöglichen.

Was den Teiler 7 angeht, muß man sich daran erinnern, daß derselbe mit sowohl einem Teilungsfaktor von höher als 1 als auch – in einigen wenigen Anwendungen – einem Teilungsfaktor von kleiner als 1 arbeiten kann, wodurch er in der Praxis als ein Vervielfacher fungiert.
Die Bezugsziffern 20, 21 und 22 zeigen im großen und ganzen die Leitungen, über die das Steuermodul 8 gemäß den in der Folge besser beschriebenen Modalitäten mit dem Oszillator 5, dem Filter 4 und der Schaltung 3 interagiert.
Das Bezugszeichen CLKIN zeigt das Signal an, für das die Phasenverriegelung und/oder die Frequenzverriegelung und Multiplikationsfunktionen gemäß der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsform durchzuführen sind.
Hierin im folgenden wurde von dem Signal CLKIN vorausgesetzt, daß es im wesentlichen ein Taktsignal einer vorgegebenen Frequenz ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist dennoch zur Anwendung auch in Situationen geeignet, in denen das Eingangssignal des Blocks 2 ein Datensignal ist, für das eine Taktrückgewinnungsfunktion gewünscht ist. In einem solchen Fall ist die „vorgegebene Frequenz", die in den hieran angefügten Ansprüchen erwähnt wird, offensichtlich die Bitfrequenz des oben zitierten Datensignals. Bei einem derartigen Ereignis wird die Leitung 11 auf jeden Fall ein Taktsignal, wie CLKIN, übermitteln.
Das Signal CLKIN wird über eine Leitung 10 zum Eingang des Vergleichers 2 und über eine Leitung 11 zu einem der Eingänge des Steuermoduls geführt. Das letztere empfängt zudem über eine Leitung 21 ein Signal, das dem Ausgang des Vergleichers 2 entspricht, insbesondere das Ausgangssignal vom Schleifenfilter 4. Diese Wahl ist jedoch nicht als zwingend anzusehen: Eine im wesentlichen gleiche Funktion könnte beispielsweise ausgehend vom Ausgang der Strompumpe 3 gesteuert werden. Auf jeden Fall erweist sich die vom Ausgang des Schleifenfilters 4 ausgehende Steuerung als vorteilhaft, da sie von der Filterungsaktion profitiert, die vom Filter 4 selbst durchgeführt wird.
Das Ausgangssignal CLKOUT des Oszillators 5 macht das Ausgangssignal der Schaltung aus und liegt auf einer Leitung 14 vor. Dasselbe Signal kann auch zu einem Teiler (der Einfachheit halber hier nicht gezeigt) gesendet werden, der daraus ein frequenzgeteiltes Ausgangssignal ableitet.
Ein Rückkopplungssignal FBCLK, das auf einer Leitung 17 vorliegt, wird durch den Teiler 7 und eine Leitung 19 zum Vergleicher 2 rückgekoppelt. Wie vom Fachmann einfach verstanden wird, ist die Zugänglichkeit der Leitung 17 von außerhalb der Schaltung 1 dazu gedacht, eine größere Flexibilität beim Schließen der Rückkopplungsschleife zu ermöglichen. Die Rückkopplungsaktion zum Vergleicher 2 kann folglich sowohl ausgehend vom Ausgangssignal CLKOUT, das auf der Leitung 14 vorliegt, als auch von einem beliebigen anderen Element, das stromabwärts der Leitung 14 angeordnet ist, bewirkt werden, zum Beispiel ausgehend vom frequenzgeteilten Ausgangssignal. Im Rest der vorliegenden Beschreibung kann man sich jedoch vorstellen, daß die Rückkopplungsleitung 17 direkt mit der Ausgangsleitung 14 verbunden ist, wie in der 1 mit einer gestrichelten Linie schematisch gezeigt ist.
Eine bevorzugte Charakteristik der Schaltung 1 (eine Charakteristik, die der Einfachheit halber im allgemeinen Schaltplan von 1 nicht gezeigt ist, jedoch auf jeden Fall beispielsweise von den 2 und 3, die sich auf die Struktur von einzelnen Komponenten beziehen, abgeleitet werden kann) ist die Verwendung einer differentiellen Struktur zumindest für die Strompumpe 3, den Schleifenfilter 4 und den Oszillator 5. Der Ausdruck differentielle (oder ausgeglichene) Struktur deutet im allgemeinen eine Struktur an, bei der das von einem Element zum anderen übertragene Signal tatsächlich von der Differenz des positiven und des negativen (oder invertierenden) Signalwerts (in der Regel ein Spannungswert), die auf zwei komplementären Leitungen vorliegen, gebildet wird.
Diese Wahl bietet unter anderem den Vorteil, eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Rauschen zu erreichen, insbesondere gegenüber dem Rauschen auf der Stromversorgung, was zudem eine geringere Erzeugung von Störungen zur Folge hat (es ist in der Tat möglich, mit kleineren und komplementären Signalen mit Schaltungen, die in einer linearen Region funktionieren, zu arbeiten).
Der Schaltplan in 2 zeigt die Struktur des Oszillators 5, der gemäß der typischen Konfiguration des Ringoszillators implementiert ist, detaillierter. Die Struktur, die an sich bekannt ist, umfaßt in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform vier Verzögerungselemente oder -stufen 23, die in Kaskade geschaltet sind. Die Zeichnung zeigt deutlich die komplementäre Struktur der jeweiligen Verbindungsleitungen 24 als auch der Rückkopplungsleitung 25, die (auf eine invertierende Weise, d. h. mittels Erzeugen einer negativen Rückkopplung) den Ausgang des letzten Verzögerungselements 23 mit dem Eingang des ersten Elements verbindet.
Die Bezugsziffer 26 zeigt einen Ausgangspuffer an, der auf die Ausgangssignale des am weitesten stromabwärts gelegenen Elements 23 einwirkt, wodurch er sie dazu tauglich macht, über die Leitung 14 gesendet zu werden.
Die Bezugsziffer 27 zeigt eine Steuerschaltung an, die an ihrem Eingang (vorzugsweise in einer komplementären Konfiguration auf zwei mit 41 bzw. 42 bezeichneten Leitungen) das Ausgangssignal des Schleifenfilters 4 empfängt. Die Schaltung 27 empfängt weiterhin als Konfigurationssteuersignale die Signale, die auf der Leitung 20 eintreffen. Der in 2 gezeigte Oszillatorschaltplan sorgt dafür, daß die Frequenzregelung mittels Variieren der Ausgangsimpedanz der individuellen Stufe (bzw. des individuellen Elements) 23 bewirkt wird, wobei er ebenfalls darauf abzielt, am Ausgang der individuellen Stufe einen konstanten Spannungsbereich zu erhalten.
Das Steuermodul 8 wirkt auf das Modul 17 auf eine solche Weise ein, daß der VCO gemäß einer aus den mehreren Frequenz-/Spannungscharakteristiken arbeitet, wie im Diagramm von 5 schematisch gezeigt ist.
Diese Figur stellt die möglichen Verhaltensweisen der Frequenz-/Spannungscharakteristik des Oszillators 5 bildlich dar.
Insbesondere lagen in einer beispielhaften Ausführungsform, die auf vollkommen zufriedenstellende Weise geprüft wurde, 256 Charakteristiken vor (d. h. 2ⁿ, wobei n = 8; die Anzahl der Charakteristiken ist jedoch idealerweise eine beliebige Nummer, unterscheidet sich folglich auch von einer Zweierpotenz). Jede Charakteristik entspricht einer anderen Steuerungskonfiguration des Oszillators 5 über die Schaltung 27, d. h. einer vorgegebenen Anzahl von verschiedenen Verhaltensweisen der Ausgangsfrequenz im Vergleich zum Steuersignal, das vom Modul 8 empfangen wurde. Die Verfügbarkeit einer solchen weiten Gruppe der Charakteristiken ermöglicht das Abdecken eines sehr weiten Bereichs von möglichen Variationen der Arbeitsfrequenz des Oszillators, während die Oszillatorverstärkung gering gehalten wird. Der letztere Parameter bestimmt den Frequenzbereich der individuellen Charakteristik. Die Abdeckung eines weiten Bereichs von Arbeitsfrequenzen wird statt dessen nur mittels der großen Anzahl von verfügbaren Charakteristiken erzielt.
Es muß beachtet werden, daß der Übersichtlichkeit halber in 5 nur ein Teil der obigen Charakteristiken gezeigt wurde: Ihre Dichte ist in der Tat so groß, daß sie die vollständige Wiedergabe im Maßstab von 5 unmöglich macht.
Das Verhalten der dargestellten Charakteristiken ist nicht konstant und kann von verschiedenen Faktoren beeinflußt werden, wie Umgebungstemperatur, mögliche Variationen der Netzspannung oder unterschiedliche Resultate des technologischen Prozesses der Fertigung der Schaltung als ein integrierter Schaltkreis. Zum Beispiel unterscheidet der Fachmann oftmals zwischen „schnellen" Prozeßparametern und „langsamen" Prozeßparametern, da die Variabilität des technologischen Prozesses in der Praxis in einer höheren oder niedrigeren Arbeitsgeschwindigkeit der Komponente resultiert.
Die obigen Variabilitätsfaktoren wirken sich auf das Erfordernis aus, zu bewirken, das die erfindungsgemäße Schaltung in einem weiten Abstimmungsbereich arbeitet (siehe als Beispiel den im einleitenden Teil dieser Beschreibung angegebenen Bereich).
Die Bereitstellung eines Oszillators 5, der eingerichtet ist, gemäß einer Frequenz-/Spannungscharakteristik zu arbeiten, die selektiv in einer sehr dichten Gruppe der verfügbaren Charakteristiken (in der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform 256) identifiziert wurde, ermöglicht das Optimieren des Betriebs der Schaltung mittels Anpassen des Verhaltens des Oszillators 5 auf die spezifischen Arbeitsbedingungen. Insbesondere ermöglicht die Tatsache, daß die Charakteristiken der in 5 bildlich dargestellten Gruppe in ihrer Zwischenregion einen Winkelkoeffizienten aufweisen, der ansteigt, wenn eine Bewegung entlang der Gruppe nach oben erfolgt, das Implementieren einer Anpaßfunktion, deren praktische Folge darin besteht, die Empfindlichkeit des Oszillators 5 (in Bezug auf das Verhältnis von Verstärkung zu tatsächlicher Arbeitsfrequenz) begrenzt und im wesentlichen konstant zu halten, während die Parameter variieren, insbesondere mit einer Justierungsaktion, die die Charakteristiken einer automatischen Anpassungsfunktion aufweist.
EP-A 0 915 568 beschreibt die mögliche Implementierung eines automatischen Nachführens der optimalen Charakteristik, gefolgt von einem Verweilen auf einer solchen Charakteristik auf eine solche Weise, daß folgende Änderungen der Charakteristik verhindert oder zumindest sehr unwahrscheinlich gemacht werden (außer wenn sich die Arbeitsbedingungen des Geräts erheblich ändern). In der beispielhaften Ausführungsform, die in der früheren Anmeldung beschrieben wurde, wird die Nachführung der optimalen Charakteristik ausgehend von einem Anfangspunkt (der für gewöhnlich der Schaltungsaktivierung entspricht), der unter dem Diagramm der Charakteristiken angeordnet ist (zu diesem Zweck kann auf das Diagramm von 5 der vorliegenden Anmeldung Bezug genommen werden) und dann fortschreitend zur Erreichung des optimalen Arbeitspunkts durch folgende Schritte oder Sprünge zwischen angrenzenden Charakteristiken durchgeführt. Diese Lösung ist zufriedenstellend, solange die Anzahl der Charakteristiken, die potentiell überprüft werden sollen, niedrig gehalten wird (beispielsweise bis zu 8 Charakteristiken). Wenn die Anzahl der Charakteristiken steigt (zum Beispiel 256 erreicht, wie im hier beschriebenen Beispiel), kann die Durchsuchung nach dem optimalen Arbeitspunkt durch folgende Sprünge zwischen angrenzenden Charakteristiken im Hinblick auf Schnelligkeit beim Erhalten der optimalen Arbeitsbedingungen des Geräts benachteiligend sein.
Aus diesem Grund wird in der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, daß die Erzielung der optimalen Arbeitsbedingungen in zwei folgenden Stufen oder Phasen erfolgen kann.
Die erste Phase kann im wesentlichen als eine grobe Identifizierung des Arbeitspunkts betrachtet werden, die durchgeführt wird, indem bewirkt wird, daß sich das Gerät einer der zwei Charakteristiken, die dem optimalen Arbeitspunkt am nächsten sind, annähert. Man wird jedoch zu schätzen wissen, daß die dieser Phase gegebene Bezeichnung „grob" nicht gänzlich angemessen ist, da eine solche Phase bereits in der schnellen Erzielung der optimalen Arbeitsbedingung resultieren kann. Selbst wenn dies nicht eintritt, ist der nicht optimale Charakter der erzielten Konvergenzbedingung in allen Fällen unwesentlich, da die Erzielung der optimalen Bedingung in der Praxis nur die Ausführung einer Stufe erfordert, die der Bewegung zu einer angrenzenden, sehr nahen Charakteristik entspricht (lediglich aufgrund der hohen Dichte der Gruppe der zulässigen Arbeitscharakteristiken: siehe in dieser Hinsicht 5).
Wir werden nun die Struktur des Steuermoduls 8 untersuchen, wie in 3 gezeigt, in der die Bezugsziffern 30 und 40 zwei Steuereinheiten sind, die mittels Interagieren mit einer zusätzlichen Vorspannungseinheit 50, das Implementieren der Anpassung der Arbeitscharakteristiken der Schaltung ermöglichen, indem nacheinander die zuvor beschriebenen zwei Phasen der groben Justierung (Einheit 30) und Feinjustierung (Einheit 40) durchgeführt werden.
Die Einheit 30 ist im wesentlichen ein Zähler, der das Signal CLKIN (über die Leitung 11) sowie das Ausgangssignal des Oszillators 5 oder des Teilers 7, falls vorhanden (Leitung 190 von 1), empfängt. Somit wird die Einheit 30 auf der Frequenz, die vom Eingangssignal CLKIN vorgegeben wird, und auf einer zweiten Frequenz arbeiten, die sich in jedem Fall auf die Ausgangsfrequenz des Oszillators 5 bezieht, da es entweder die tatsächliche Ausgangsfrequenz des Oszillators 5 oder ein Teiler (Submultiples) oder ein Vielfaches davon ist, wenn der Teiler 7 vorliegt. Der Zähler 30 weist weiterhin einen Rücksetzeingang (an dem er ein Signal RESET empfängt, siehe das Zeitdiagramm von 6a) und eine weitere Eingangsleitung 31 auf, die das Signal PREPOL, das von der Einheit 50 stammt, übermittelt. Dieses Signal, dessen Verhalten im Zeitdiagramm von 6d dargestellt ist, stellt tatsächlich ein Freigabesignal für die Einheit 30 dar. Der Zähler 30 weist dann zwei Ausgangsleitungen 301 und 302 auf, die zwei Signale FHIGH bzw. STROBECOARSE zur Einheit 50 übertragen. Das erste Signal identifiziert, wie im Folgenden besser zu erkennen sein wird, die Richtung der Bewegung beim Durchlaufen der Gruppe der Charakteristiken von 5 in Bändern. Das zweite Signal ist im wesentlichen ein Validierungssignal für das erste Signal.
Die Einheit 40, die zu einem gewissen Ausmaß mit der Gesamtheit der Module 80 und 81 in EP- A 0 915 568 vergleichbar ist, empfängt an ihrem Eingang über Leitungen 210 und 211 (die im großen und ganzen die Leitung 21 von 1 bilden) das Ausgangssignal des Filters 4. Die Einheit 40 empfängt außerdem das Signal PREPOL, das auf der Leitung 31 vorliegt, zusätzlich zu dem Signal CLKIN, das auf der Leitung 11 zur Verfügung steht, und dem Rücksetzsignal RESET.
Der Ausgang der Einheit 40 besteht aus zwei zusätzlichen Leitungen 401 und 402, die jeweilige Signale UP/DOWN und STROBEFINE an die Einheit 50 übermitteln. Das erste Signal liefert den Hinweis in Bezug auf die mögliche Verschiebung in Richtung der unmittelbar höheren (UP) oder unmittelbar niedrigeren (DOWN) Charakteristik bezieht. In diesem Fall stellt das zweite Signal ebenfalls das Validierungssignal für das erste Signal dar.
Die Einheit 50 empfängt die Signale, die über die Leitungen 301, 302, 401, 402 ankommen, und das Rücksetzsignal RESET und erzeugt an ihrem Ausgang:

– auf der Leitung 20 das Steuersignal zum Oszillator 5,
– auf der Leitung 22 ein Signal LOCKFILTER, das an die Schaltung 3 gesendet wird und dazu bestimmt ist, die Steueraktion des Schleifenfilters 4 auf der Frequenz des Oszillators 5 während der Phase der Durchsuchung oder des Durchlaufens der Gruppe der Charakteristiken von 5 in Bändern zu unterdrücken, und
– auf der Leitung 31 das Signal PREPOL.

Der Schaltplan von 4 zeigt noch detaillierter die Erzeugung der Signale FHIGH und STROBECOARSE, die auf den Leitungen 301 und 302 vorliegen, in der Einheit 30. Insbesondere bezeichnet die Bezugsziffer 310 im Schaltplan von 4 eine Schaltung, die eine Zeitbasis in Abhängigkeit von der Frequenz des Signals CLKIN, das über die Leitung 11 ankommt, implementiert. Die Bezugsziffer 311 bezeichnet einen Zähler, wie beispielsweise einen Dualzähler, der eingerichtet ist, bis zu einem Wert (beispielsweise gleich 256) zu zählen, je nach der Genauigkeit, die für den Vergleich zwischen den auf den Leitungen 11 und 190 eintreffenden Frequenzen gewünscht wird. Der Zähler 311 empfängt an seinem Eingang das Signal, das auf der Leitung 190 vorliegt (in der Praxis die Frequenz des Oszillators 5, geteilt durch den Teilungsfaktor des Teilers 7, falls vorhanden).
Die Verbindung zwischen der Zeitbasis 310 und dem Zähler 311 wird über zwei Leitungen 3101 und 3102 durchgeführt. Die Leitung 3101 trägt ein periodisches Freigabesignal, dessen Dauer durch die Genauigkeit bestimmt wird, die für den Vergleich zwischen den zwei Eingangsfrequenzen der Einheit 30 erforderlich sind. Zum Beispiel kann eine solche Dauer so gewählt werden, daß sie 256 Mal der Periode des Signals CLKIN, das auf der Leitung 11 vorliegt, entspricht. Die Leitung 3102 trägt ein Signal, das den Zähler 311 am Ende des Freigabefensters, das dem Signal entspricht, das auf der Leitung 3101 vorliegt, periodisch rücksetzt. Das Signal, das auf der Leitung 3102 vorliegt, entspricht in der Praxis dem Signal STROBECOARSE. Das Signal FHIGH entspricht statt dessen dem Überlaufausgang des Zählers 311, dessen Ausgang dazu gebracht wird, durch eine Pufferschaltung 312 zu laufen, die für gewöhnlich von einem Flipflop gebildet wird.
Unter Bezugnahme auf 6 zeigen die vier mit a, b, c und d bezeichneten Zeitdiagramme das Verhalten der Signale RESET, STROBECOARSE, LOCKFILTER und PREPOL, die jeweils dargestellt sind:

– in der Anfangsphase der „groben" Identifizierung der Arbeitscharakteristik (mit A bezeichnete Vorspannungsphase) und
– in der folgenden Phase des regulären Betriebs, mit der Freigabe der Feinjustierungsfunktion, gemäß in der Folge besser beschriebenen Ausdrücken (Phase B).

Im Grunde zielt die Schaltung bei Aktivierung darauf ab, die beste Charakteristik (diejenige, deren Ruhestellung der Nennfrequenz am nächsten kommt – in der Praxis durch die Frequenz des Signals CLKIN bestimmt) durch einen zweigeteilten Mechanismus auszuwählen.
In der Praxis wird der gewählte Mechanismus der besten Charakteristik mittels Durchlaufen der in 5 gezeigten Gruppe der Charakteristiken in Bändern mit progressiv schmalerer Breite bewirkt. Dies erfolgt insbesondere auf Grundlage der folgenden Kriterien, die unter Bezugnahme auf das mögliche Vorliegen von 256 Charakteristiken beschrieben werden.
Vorzugsweise wirkt die Einheit 50 beim Start der Phase A über das Signal LOCKFILTER auf den Filter 4 ein, um so die Frequenzregelung des Oszillators 5 durch den Filter 4 selbst zu unterdrücken. Die Einheit 50 wählt die mittlere Charakteristik in der Gruppe der 256 Charakteristiken aus, in diesem Fall die 128. Charakteristik.
Die Referenzfrequenz CLKIN wird dann mit der Frequenz verglichen, die auf der Leitung 190 vorliegt, und je nach dem Ergebnis des Vergleichs, d. h. beim Anzeichen der Differenz zwischen solchen Frequenzen, wird die mittlere Frequenz eines der zwei Bänder in Erwägung gezogen, in die die Gruppe der in 5 dargestellten Arbeitscharakteristiken von der Charakteristik unterteilt wird, die zu diesem Zeitpunkt ausgewählt wurde (im Beispiel die 128. Charakteristik).
In der Praxis, wenn die Frequenz des Oszillators 5 (geteilt von Teiler 7, falls vorhanden) höher als die Referenzfrequenz ist (Differenz mit positivem Vorzeichen), wird die mittlere Charakteristik des unteren Bandes in Erwägung gezogen und die 64. Charakteristik wird gewählt. Wenn statt dessen die Frequenz des Oszillators 5 niedriger als die Referenzfrequenz ist (Differenz mit negativem Vorzeichen), wird die mittlere Charakteristik des oberen Bandes, d. h. die 192. Charakteristik, in Betracht gezogen.
An diesem Punkt wird der Arbeitsvorgang in dem zuvor gewählten Band wiederholt. Die jeweilige mittlere Charakteristik – die 192. oder die 64. Charakteristik – teilt das jeweilige Band in zwei Unterbänder, deren Breite die Hälfte von der im vorhergehenden Auswahlschritt in Erwägung gezogenen Breite ist. Die neue Frequenz des Oszillators 5 wird dann mit der Referenzfrequenz verglichen und je nach dem Vergleichsergebnis geht die Schaltung zu der mittleren Charakteristik eines der neuen Bänder über, folglich der Charakteristik, die um 32 Positionen nach oben oder nach unten von der zuvor gewählten Charakteristik beabstandet ist.
Der obige Arbeitsvorgang wird für n Schritte (in diesem Fall acht) wiederholt, bis die Schaltung auf der Charakteristik stehenbleibt, deren Ruhefrequenz der Referenzfrequenz am nächsten kommt.
Es sollte anerkannt werden, daß der obige Vorgang der Durchsuchung nach der Arbeitscharakteristik eine schnelle Konvergenz aufweist, da die Anzahl von Schritten mit dem Logarithmus auf der Basis 2 der Anzahl der Charakteristiken verknüpft ist.
Eine Ausführungsform des basierend auf der Schaltungsstruktur von 3 und 4 beschriebenen Verfahrens kann mit Bezug auf die Zeitdiagramme von 6 veranschaulicht werden.
Bei der Aktivierung oder Rücksetzung der Schaltung (auf die Einheiten 30, 40 und 50 angewendetes RESET-Signal) steigen die Signale LOCKFILTER und PREPOL (6c und 6d) hoch. Der Frequenzvergleicher (Blöcke 310 und 311) ist aktiv und die von der Vorspannungsschaltung 50 ausgewählte Charakteristik ist die mittlere Charakteristik (in der beispielhaften Ausführungsform die 128.). Die Aktion des Steuersignals, das vom Filter 4 stammt, wird unterdrückt (vom Signal LOCKFILTER auf der Leitung 22), so daß die Mitte der Charakteristiken in Erwägung gezogen wird. Der Frequenzvergleicher startet den Vergleich zwischen der außerhalb liegenden Referenzfrequenz CLKIN, die auf der Leitung 11 vorliegt, und der Frequenz des Oszillators 5 (geteilt vom Teiler 7, falls vorhanden), die auf der Leitung 190 erfaßt wird.
In der Praxis wird am Ende des Freigabeintervalls, das auf der Leitung 3101 des Blocks 310 erzeugt wird, geprüft, ob der Zähler 311 den Überlaufzustand erreicht hat, wobei dieses Ereignis anzeigt, daß die Frequenz, die auf der Leitung 190 vorliegt, höher als die Frequenz CLKIN ist, die auf der Leitung 11 vorliegt. Dieses Ereignis wird vom Flipflop 312 gespeichert, das das Signal FHIGH verursacht. Das Signal ist daher hoch, wenn der Oszillator eine Frequenz aufweist, die höher als die Referenzfrequenz ist, oder niedrig, wenn der Oszillator eine Frequenz aufweist, die niedriger als die Referenz ist. Diese Information wird mittels eines Impulses des Signals STROBECOARSE an die Vorspannungsschaltung 50 gesendet. Die Einheit 50 erkennt das Ergebnis des Vergleichs, der in der Einheit 30 bewirkt wurde, und startet die folgende Vergleichsphase auf eine solche Art und Weise, daß die neue Frequenz, die der folgenden, in Erwägung zu ziehenden Charakteristik entspricht, gemäß dem zuvor gesehenen zweigeteilten Diagramm oder Diagramm mit zwei Abschnitten auf der Leitung 190 ankommt.
Der obige Arbeitsvorgang des Vergleichs und der Modifizierung der für den Vergleich verwendeten Charakteristik wird durch die zuvor beschriebenen n Schritte ausgeführt.
Sobald die Konvergenz an der Charakteristik erreicht wurde, deren Ruhefrequenz sich weniger weit (von der Frequenz her) von der Referenz befindet, erkennt die Vorspannungsschaltung 50 das Ende der Phase der groben Durchsuchung (Phase A in 6) und informiert den Filter 4 mittels des Signals LOCKFILTER (6c) auf der Leitung 22, daß es jetzt möglich ist, die Steuerspannung zu entriegeln, wodurch das Gerät frei dabei vorgehen kann, sich zur phasensynchronisierten Funktion zu entwickeln, um so den phasensynchronisierten Zustand zur außerhalb liegenden Referenz zu erzielen.
Vorzugsweise unterdrückt die Vorspannungsschaltung 50 zudem den Frequenzvergleicher 30 (über das Signal PREPOL) zum Zwecke der Reduzierung des Energieverbrauchs.
An diesem Punkt wird die Einheit 30 in der Praxis inaktiv, während die Einheit 50 unter der Steuerung der Einheit 40 arbeitet, insbesondere gemäß Signalen UP/DOWN und STROBEFINE, die von der Einheit 40 auf den Leitungen 401 und 402 ausgesendet werden.
In der Praxis agiert die Einheit 50 unter der Steuerung des Signals STROBEFINE in Abhängigkeit vom Wert des UP/DOWN-Signals: Die Aufwärts-(UP) und die Abwärtsrichtung (DOWN) sind hier als der Reihenfolge entsprechend zu verstehen, gemäß der die Charakteristiken in dem Diagramm von 5 gezeigt sind. Der UP-Wert interveniert an der Einheit 50, so daß der Oszillator 5 dazu gebracht wird, an einer höheren Charakteristik zu arbeiten als die, an der derselbe Oszillator zu diesem Zeitpunkt angeordnet ist. Der DOWN-Wert bewirkt eine Intervention in der entgegengesetzten Richtung.
Das Signal UP/DOWN wird von der Einheit 40 erzeugt, die von diesem Standpunkt aus im wesentlichen als ein Doppelvergleicher mit Hysterese betrachtet werden kann, der beim Umsetzen des Erfordernisses des Bewirkens einer Änderung der Charakteristik zusätzlich zu dem Signal UP/DOWN außerdem das betreffende Validierungssignal STROBEFINE sendet. In dieser Phase fungiert die Einheit als ein endlicher Zustandsautomat, der am Oszillator 5 interveniert, die Charakteristik in der angezeigten Richtung des Signals UP/DOWN modifiziert, wenn das Modul selbst durch STROBEFINE validiert wird.
Als ein Beispiel (für eine vollständigere Erläuterung dieser Betriebsmodi kann auf die oben erwähnte EP-A 0 915 568 Bezug genommen werden) könnte angenommen werden, daß der Arbeitspunkt, an dem am Ende der Phase der groben Konvergenz angelangt wurde, derart ist, daß er bewirkt, daß der Oszillator bei einer Frequenz arbeitet, die niedriger als die gewünschte Frequenz ist.
Die allgemeine Rückkopplungsfunktion der Schaltung bewirkt dann eine Erhöhung der Spannung am Eingang des Oszillators 5. Die Einheit 40 sendet das Signal STROBEFINE aus, während das Signal UP/DOWN hoch ist, und die Einheit 50 beginnt damit, die unmittelbar höhere Charakteristik auszuwählen. Unter solchen Bedingungen schaltet die Arbeitsfrequenz des Oszillators 5 auf den Wert um, der der höheren Charakteristik entspricht.
Die Schaltung beginnt dann, die gewünschte Frequenz nachzuführen, und bewegt sich entlang der erreichten neuen Charakteristik nach unten zurück, wobei sie erneut an diesem Punkt des Bandes des Vergleichers mit Hysterese eintritt (d. h. mit der Steuerspannung innerhalb der voreingestellten Grenzwerte) und sich an der gewünschten Endarbeitsfrequenz stabilisiert.
Derselbe Mechanismus der Feinjustierung kann während des Arbeitsvorgangs intervenieren, um mögliche Variationen der Arbeitsbedingungen zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann es bei der Hypothese, daß die optimale Charakteristik in der Anfangsphase erreicht wurde, passieren, daß die Gerätetemperatur bei Sollarbeitsbedingungen ansteigt und ein solcher Anstieg eine Verschiebung aller Arbeitscharakteristiken des Oszillators nach unten bewirkt. In einem solchen Fall erfaßt die Schaltung dieses Ereignis (d. h. die Schaltung erfaßt, daß die Steuerspannung sich dem Ende des Bereichs nähert) und bewirkt die Umschaltung (in diesem Fall nach oben) um eine Charakteristik. Nach dem Warten darauf, daß die Schaltung erneut ihre Sollarbeitsbedingungen erreicht, wird eine Prüfung vorgenommen, ob die Umschaltung ausreichte, um das System auf seine korrekten Arbeitsbedingungen wiederherzustellen; falls dies nicht der Fall ist, wird eine neue Umschaltung bewirkt. Dies geschieht, bis der Arbeitspunkt des Geräts eine Position erreicht, die der Mitte der Charakteristik sehr nah ist.
Natürlich, wenn die Änderung der Arbeitsbedingungen erheblich ist, zum Beispiel für das Erfordernis, zu bewirken, daß die Schaltung bei einer neuen Frequenz arbeitet, ist es bevorzugt, die Schaltung zurückzusetzen und den Konvergenzprozeß zur gewünschten Arbeitsbedingung über die Phase der „groben" Konvergenz, die zuvor dargestellt wurde, erneut zu aktivieren.
Offensichtlich können, während der Grundsatz der Erfindung unverändert bleibt, die Konstruktionseinzelheiten und die Ausführungsformen in Bezug darauf, was hierin beschrieben und dargestellt ist, weitgehend verändert werden, ohne dadurch vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie in den hieran angefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Phasenregelkreis, umfassend: – ein Vergleicher (2), der eingerichtet ist, aus einem Eingangssignal (CLKIN) einer vorgegeben Frequenz und aus einem Rückkopplungssignal (FBCLK) ein Frequenzabweichungsignal zu erzeugen; – ein Oszillator (5), der eingerichtet ist, ausgehend von zumindest einem Steuersignal, das von dem Frequenzabweichungssignal abgeleitet ist, ein Ausgangssignal (CLKOUT) der vorgegebenen Frequenz auszugeben, das hinsichtlich des Eingangssignals (CLKIN) verriegelt ist; wobei der Oszillator eingerichtet ist, gemäß einer ausgewählten einer Vielzahl von Frequenz-/Signalsteuercharakteristiken aus einer Gruppe von Charakteristiken zu arbeiten, die eine Beziehung zwischen der Ausgangsfrequenz und dem Steuersignal herstellen, wobei jede dieser Charakteristiken einen Teil des Gesamtarbeitsbereichs des Oszillators abdeckt und – Steuervorrichtungen (8), die eingerichtet sind, den Oszillator mit dem Steuersignal zu versorgen, und um dadurch eine Charakteristik aus der Gruppe der Charakteristiken auszuwählen, wodurch der Betrieb des Oszillators (5) abhängig von dieser einen Arbeitscharakteristik automatisch gesteuert wird, die selektiv aus den Charakteristiken der Gruppe bestimmt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (8) Durchsuchungsmittel (30, 50) zum Durchsuchen der aufeinanderfolgenden Stufen der Arbeitscharakteristik durch Vergleichen der Frequenz des Eingangssignal (CLKIN) und einer zweiten Frequenz, die sich auf die Frequenz des Ausgangssignals (CLKOUT) bezieht, umfaßt, sowie Mittel zum Durchlaufen der Gruppe der Charakteristika in Bändern mit progressiv verringernder Breite, abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) vom Vorzeichen der Differenz zwischen der Frequenz des Eingangssignals (CLKIN) und der zweiten Frequenz abhängen, die sich auf die Frequenz des Ausgangssignals (CLKOUT) bezieht, dadurch, daß die aufeinanderfolgenden Durchsuchungsstufen mindestens eine Stufe umfas sen, in der das folgende Durchsuchungsband von den Durchsuchungsmitteln abhängig von dem Vorzeichen der Differenz gewählt ist.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die sich progressiv verringernden Bänder Unterbänder der jeweiligen vorhergehenden Bänder sind.
Schaltung nach Anspruch 2 und 3, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) eingerichtet sind, die mindestens eine Durchsuchungsstufe auszuführen, während der Oszillator (5) gemäß einer Referenzcharakteristik arbeitet, die in einer Position angeordnet ist, welche im allgemeinen innerhalb der zu durchlaufenden Charakteristiken liegt, wobei die jeweiligen folgenden Durchlaufungsbänder definiert werden, die oberhalb bzw. unterhalb der gewünschten Referenzcharakteristik angeordnet sind.
Schaltung nach Anspruch 4, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) eingerichtet sind, als nachfolgendes Durchlaufungsband das oberhalb der Referenzcharakteristik liegende Band zu definieren, wenn die Differenz ein negatives Vorzeichen aufweist, beziehungsweise das unterhalb der Referenzcharakteristik liegende Band zu definieren, wenn die Differenz ein positives Vorzeichen aufweist.
Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) eingerichtet sind, in der mindestens einen Stufe das folgende Durchlaufungsband als ein Teil des vorherigen Durchlaufungsbands gemäß eines im allgemeinen zweigeteilten Prozesses zu definieren.
Schaltung nach Anspruch 6, wobei der Teil eine Hälfte darstellt, so daß die Durchsuchungsmittel (30, 50) eingerichtet sind, eine Anzahl an folgenden Durchsuchungsschritten auszuführen, die mit dem Logarithmus auf der Basis 2 der Anzahl der zu der Gruppe gehörigen Charakteristiken verknüpft sind.
Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) Frequenzvergleichereinrichtungen (30) umfassen, die eingerichtet sind, die gegebene Frequenz mit der zweiten Frequenz zu vergleichen, wobei die Frequenzvergleichereinrichtungen (30) im wesentlichen zwei Zähler (310, 311) umfassen, die von der einen oder von der anderen Frequenz, welche jeweils verglichen werden, gesteuert werden.
Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtungen (8) neben den Durchsuchungsmitteln (30, 50), weitere Feinsucheinrichtungen (40, 50) zur Feinsuche der Arbeitscharakteristik des Oszillators (5) umfassen, wobei die Feinsucheinrichtungen (40, 50) arbeiten können, nachdem die stufenweise Suche von den Durchsuchungsmitteln (30, 50) ausgeführt wurde, um die selektive Umschaltung des Oszillators von einer der Charakteristiken der Gruppe auf zumindest eine benachbarte Charakteristik zu steuern.
Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) Einrichtungen (50, 22) umfassen, um selektiv die Ausführung des Frequenzabweichungssignals an dem Oszillator (5) zu unterdrücken, so daß die gemäß der zweiten Frequenz ausgeführte Durchsuchung der darüberliegenden Stufen nicht wesentlich von dem Frequenzableitungssignal beeinflußt wird.
Schaltung nach Anspruch 10, wobei diese einen Schleifenfilter (4) umfaßt, der mit dem Frequenzabweichungssignal versorgt wird, wobei der Oszillator (5) das Ausgangssignal (CLKOUT) ausgehend von zumindest den Steuersignal erzeugt, welches von dem durch den Schleifenfilter (4) gefilterten Frequenzableitungssignals abgeleitet ist, und wobei die Durchsuchungsmittel (30, 50) sich auf den Schleifenfilter (4) dadurch auswirken, daß dessen Funktion während dem Durchlaufen der Bänder der Gruppe von Charakteristiken unterdrückt wird.
Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Oszillator (5) ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) ist, und daß die Vielzahl von Charakteristiken Charakteristiken umfassen, welche eine Beziehung zwischen der Frequenz des Ausgangssignals (CLKOUT) und dem Wert des zumindest einen Steuersignal herstellen.
Verfahren zum Betrieb eines Phasenregelkreises (1) mit den folgenden Schritten: – Vergleichen eines Eingangssignals (CLKIN), das eine gegebene Frequenz aufweist, und eines Rückkopplungssignals (FBCLK), um ein Frequenzabweichungssignal zu erzeugen; – Erzeugen, mittels eines Oszillators (5) und abhängig von zumindest einem Steuersignal, das von dem Frequenzabweichungssignal abgeleitet ist, eines Ausgangssignals (CLKOUT) der gegebenen Frequenz, das bezüglich des Eingangssignals (CLKIN) verriegelt ist, wobei der Oszillator eingerichtet ist, gemäß einer ausgewählten einer Vielzahl von Charakteristiken der Frequenz-/Signalsteuerung betrieben zu werden, die zu einer Gruppe von Charakteristiken gehören, welche eine Beziehung zwischen der Ausgangsfrequenz und dem Steuersignal herstellt, wobei jede dieser Charakteristiken ein Teil des Gesamtbetriebsbereichs des Oszillators überdeckt, und – Versorgen des Oszillators (5) mit dem Steuersignal durch Auswählen einer Charakteristik aus der Gruppe von Charakteristiken, wobei der Betrieb des Oszillators (5) abhängig von dieser einen Arbeitsscharakteristik dadurch automatisch gesteuert wird, die selektiv aus den Charakteristiken der Gruppe ermittelt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den weiteren Schritt umfaßt: – Durchsuchen, in aufeinanderfolgenden Schritten, der Arbeitscharakteristik durch Vergleichen der Frequenz des Eingangssignals (CLKIN) mit einer zweiten Frequenz, die in Beziehung zu der Frequenz des Ausgangssignals (CLKOUT) steht, und durch Durchlaufen der Gruppe von Charakteristiken in Bändern mit progressiv verringernder Breite, die abhängig vom Ergebnis des Vergleichs ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Durchsuchens der Arbeitscharakteristiken von dem Vorzeichen der Differenz zwischen dem Eingangssignal (CLKIN) und der zweiten Frequenz abhängt, die mit der Frequenz des Ausgangssignals (CLKOUT) in Beziehung steht, und die aufeinanderfolgenden Durchsuchungsschritte zumindest einen Schritt umfassen, in dem das folgende Durchsuchungsband von den Durchsuchungsmitteln abhängig von dem Vorzeichen der Differenz ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, in dem die Bänder mit progressiv verringernder Breite Unterbänder der jeweiligen vorherigen Bänder sind.
Verfahren nach Anspruch 15, in dem der zumindest eine Durchsuchungsschritt ausgeführt wird, während der Oszillator (5) gemäß einer Referenzcharakteristik betrieben wird, die in einer Position liegt, welche im wesentlichen innerhalb der zu durchlaufenden Charakteristiken angeordnet ist, wodurch die aufeinanderfolgenden jeweiligen Durchlaufungsbänder definiert werden, welche oberhalb beziehungsweise unterhalb der jeweiligen Charakteristik liegen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Durchsuchungsschritt der Arbeitscharakteristik als ein folgendes Durchlaufungsband das Band definiert, welches oberhalb der Referenzcharakteristik liegt, wenn das Vorzeichen der Differenz negativ ist, beziehungsweise das Band definiert, das unterhalb der Referenzcharakteristik liegt, wenn die Differenz ein positives Vorzeichen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der auf die Arbeitscharakteristik bezogene Durchsuchungsschritt das Definieren, während des zumindest einen Schrittes, des folgenden Durchlaufungsbandes als einen Teil des vorherigen Durchlaufungsbandes gemäß eines im allgemeinen zweigeteilten Prozesses umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Teil eine Hälfte ist, und wobei eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Durchsuchungsschritten ausgeführt werden und die Anzahl mit dem Logarithmus der Basis 2 der Anzahl von zu dieser Gruppe gehörigen Charakteristiken verknüpft ist.