NL8200050A - Prequentiesyntheseschakeling. - Google Patents

Description

• b · -i* PHN 10.235 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Frequentiesyntheseschakeling.

*

De uitvinding heeft betrekking op een frequentiesynthese-schakeling bevattende een door een regelsignaal in frequentie regelbare oscillator, een afstemgegevensignaalbron, een digitale verschilbepalende schakeling voor het bepalen van de digitale waarde van het verschil tus-5 sen de frequentie bepaald door de afstemgegevensignaalbron en die van de oscillator en een digitaal-analoogamzetter voor het omzetten van het digitale verschil in het regelsignaal, waarbij een ingang van de verschilbepalende schakeling ten minste via een poortschakeling met een uitgang van de oscillator is gekoppeld, van welke poortschakeling een 10 meetimpuls ingang is gekoppeld met een uitgang van een inpulsgenerator voor het aan de meetimpulsingang toevoeren van een meetimpuls.

Een frequentiesyntheseschakeling van de bovengenoemde soort is bekend uit Valvo Entwicklungsmitteilungen 70, November 1977, Pagina's 33-35. Bij een dergelijke frequentiesyntheseschakeling blijkt de afstem-15 ming van de oscillator gemiddeld een kleine afwijking van de door de afstemgegevensignaalbron gewenste frequentie te vertonen,

De uitvinding heeft ten doel dit bezwaar met behulp van een eenvoudige schakeling op te heffen.

Een frequentiesyntheseschakeling van de in de aanhef genoemde 20 soort volgens de uitvinding heeft daarom tot kenmerk, dat de poortschakeling een logische schakeling bevat voor het toevoegen van een aan een uiteinde van de meetimpuls aansluitende impuls aan een door de poortschakeling aan de ingang van de verschilbepalende schakeling afgegeven signaal.

25 Door deze maatregel wordt voorkcmen dat bij een veranderende fazeverschuiving van de meetpoort ten opzichte van het te meten signaal de verschilbepalende schakeling bij een juiste afstemming van de oscillator sons een frequentie-afwijking waarneemt hetgeen de genoemde gemiddelde afwijking van de oscillatorafstemming veroorzaakte.

30 De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening worden toegelicht.

In de tekening illustreert: 8200050 * , * PHN 10.235 2

Fig. 1 met een blokschema een ontvanger met een frequentie-syntheseschakeling volgens de uitvinding en

Fig. 2 met een aantal golfvorroen de werking van de schakeling volgens fig. 1.

5 In fig. 1 wordt aan een ingang 1 van een hoogfrequent- en menggedeelte 3 een ontvangen signaal toegevoerd. Een ingang 5 van dit hoogfrequent- en menggedeelte 3 ontvangt een oscillatorsignaal van een frequentiesyntheseschakeling 6. Hierdoor verschijnt aan een uitgang 7 van het hoogfrequent- en menggedeelte 3 een middenfrequent signaal dat door 10 een middenfrequent-signaalverwerkingsschakeling 9 wordt omgezet in een vorm van weergave bijvoorbeeld beeld- of geluidweergave.

De frequentiesyntheseschakeling 6 bevat een oscillator 11 die door een aan een regelsignaalingang 13 toe te voeren regelsignaal in frequentie regelbaar is. Een uitgang 15 van de oscillator 11 ligt aan 15 de ingang 5 van het hoogfrequent- en menggedeelte 3 en aan een ingang 17 van een poortschakeling 19. Duidelijkheidshalve zijn in de tekening geen frequentiedelers, versterkers of begrenzers aangegeven die voor de ingang 17 van de poortschakeling 19 kunnen zijn opgencman.

Aan de ingang 17 van de poortschakeling 19 wordt een signaal 20 f toegevoerd dat in fig. 2 met de golfvorm 317 is aangegeven.

Van de poortschakeling 19 ligt een ingang 21 respektievelijk 23, 25, 27 aan een uitgang 29 respektievelijk 31, 33 van een impuls-signaalgenerator 35 respektievelijk een uitgang 37 van een verschilbe-palende schakeling. De ingang 21 respektievelijk 23, 25 van de poortscha-25 keling 35 ontvangt een meetimpuls en respektievelijk een inpuls p en een impuls p1 van de uitgang 29 respektievelijk 31, 33 van de inpuls-signaalgenerator 35. Deze signalen zijn in fig. 2 aangegeven met de golfvormen 329 respektievelijk 331, 333. De ingang 27 van de poortschakeling 19 ontvangt van de uitgang 37 van de verschilbepalende schakeling 30 39 een tekensignaal s.

Een uitgang 41 van de poortschakeling 19 ligt aan een ingang 43 van de verschilbepalende schakeling 39 die daardoor een signaal met een golfvorm 343a of 343b van Fig. 2 krijgt toegevoerd.

De verschilbepalende schakeling 39 heeft een ingangsccmbinatie 35 45 die aan een uitgangsccmbinatie 47 van een afstemgegevensignaalbron 49 ligt en een uitgangscambinatie 51 waarvan elke uitgang via een alleenof poort van een alleen- of poórtschakeling 53 aan een ingang van een 8200050 ' t EHN 10.235 3 * '+r ingangsccmbinatie 55 van een modulatieschakeling 57 ligt. De andere ingangen van.de alleen- of poorten 53 liggen aan de tekensignaaluitgang 37 van de verschilbepalende schakeling 39. Een inschrijfsignaalingang 59 van de verschilbepalende schakeling 39 ontvangt een inschrijfsignaal w 5 van een uitgang 61 van de impulssignaalgenerator 35. Dit signaal w is in fig. 2 aangegeven met de golf vorm 361.

De modulatieschakeling 57 heeft verder een ingang 63 waaraan een van een uitgang 65 van de iitpilsgenerator 35 verkregen uitleessignaal e wordt toegevoerd dat in fig. 2 met de golf vorm 365 is aangegeven.

10 Een kloksignaalingang 67 van de modulatieschakeling 57 ontvangt van een uitgang van de iitpilsgenerator 35 een kloksignaal dat niet in fig. 2 is aangegeven. Ook het tekensignaal s dat aan een ingang 71 van de mo-dulatieschakeling 57 wordt toegevoerd is niet in fig. 2 aangegeven.

Met een uitgang 73 is een condensator 75 en de regelsignaal-15 ingang 13 van de oscillator verbonden. Samen met de modulatieschakeling 57 vormt de condensator 75 een digitaal-analooganzetter.

De poortschakeling 19 heeft een met de ingang 17 en 21 verbonden EN-poort. 79 die een in fig. 2 met 379 aangegeven uitgangssig- . naai mf aan een GF-poort 81 levert, een EN-poort 83 waarvan een ingang 20 aan de ingang 23 en inverterende ingangen aan de ingangen 29 en 27 liggen en die een in fig. 2 met 383 aangegeven uitgangssignaal s'm'p aan de QF-poort 81 levert en een EN-poort 85 waarvan een inverterende ingang aan de ingang 21 en twee andere ingangen aan de ingangen 25 respektieve-lijk 27 liggen en die een in fig. 2 met 385 aangegeven uitgangssignaal 25 sm'p.j aan de OF-poort 81 levert.

De golfvormen van fig. 2 zijn niet op schaal weergegeven en treden periodiek op.

De werking van de frequentiesyntheseschakeling 6 is als volgt.

Tengevolge van het inschrijfsignaal w aan de ingang 59 van 30 de door een eenrichtingteller gevormde verschilbepalende schakeling 39 een stand aan die overeenkomt met een door de afstemgegevens ignaalbron 49 aan zijn uitgangsccxiibinatie optredend binair getal dat de gewenste af stemfrequentie van de oscillator 11 voorstekt.

Vervolgens neemt bij elke aan de ingang 43 optredende negatieve 35 flank de stand van de in het vervolg meetteller te noemen teller van de verschilbepalende schakeling met één af.

Zolang de meetteller de nulstand niet passeert is het signaal 8200050 PHN 10.235 4 1 , τ'" t '« s aan de uitgang 37 nul en geven de alleen- of poorten de aan de uit-gangscanbinatie 51 optredende stand van de meetteller door aan de in-gangsccmbinatie 55 van de modulatieschakeling 57. Passeert de meetteller de nulstand dan wordt het tekensignaal s één en inverteren de alleen-5 of poorten 53 aan de ingangscombinatie 55 van de modulatieschakeling 57 doorgegeven stand van de meetteller.

De modulatieschakeling 57 heeft een modulatieteller die op het moment van het optreden van het uitleessignaal e aan de ingang 63 de door de alleen- of poort 53 doorgegeven stand van de meetteller 10 van de verschilbepalende schakeling 39 ovemeemt en daarna tengevolge van de klokimpulsen c aan de ingang 67 naar nul telt en dan stopt. Tengevolge hiervan ontstaat aan de uitgang 73 van de modulatieschakeling 57 een strocmimpuls waarvan de duur afhangt van de op het narent van optreden van het signaal e optredende stand van de ireetteller en de.

15 richting van het tekensignaal s van de verschilbepalende schakeling 39. Deze periodiek optredende impulsen laden of ontladen de condensator 75 die het regelsignaal aan de oscillator 11 levert waardoor het aantal negatieve flanken dat tussen het inschrijfsignaal 25 en het uitleessignaal e optreedt aan. de ingang 43 van de verschilbepalende schakeling 20 39 overeenkomt met het door de afstemgegevensignaalbron 49 afgegeven getal.

Dit aantal negatieve flanken wordt bepaald door de poort-schakeling 19.

Als het signaal aan de uitgang 41 van de poortschakeling 19, 25 zoals tot nu toe gebruikelijk, alleen geleverd zou worden door de EN-poort 79 zouden bij een door de afstemgegevensignaalbron 49 afgegeven getal n, dat in dit geval duidelijkheidshalve drie is opgenomen, n, in dit geval dus drie, periodetijden van het signaal f in de ireet-impulstijd m moeten vallen. In deze drie periodetijden kan het aantal ne-30 gatieve flanken drie of vier zijn afhankelijk van de fazeverhouding tussen de meetjitpuls m en het te meten signaal f. Deze faze kan voortdurend variëren omdat de inpulsgenerator 35 niet in faze gekoppeld is met het te meten signaal f. Tengevolge van de werking van de frequentie-syntheseschakeling zal de frequentie van het signaal f nu zodanig worden 35 geregeld dat deze de helft van de tijd is waarin T de tijd is dat de meetimpuls m optreedt en de helft van de tijd — zodat de gemiddelde 1 1 frequentie ½ . ^ afwijkt van de gewenste waarde.

Cm dit ongewenste verschijnsel op te heffen voert de EN-poort 8200050 HÏN 10.235 5 ( 83 nu wanneer het tekensignaal s nul is via de OF-poort 81 een extra impuls s'm'p toe aan het signaal mf. Deze extra impuls sluit aan aan de achterflank van de meetimpuls m en duurt tot na het optreden van het uitleessignaal e zodat er nu onafhankelijk van de fazeverhouding 5 steeds drie en in het algemeen dus n negatieve flanken tussen het in-schrijfsignaal w en het uitleessignaal e liggen als de meettijd n maal de periodetijd van het signaal f is. Dit is te zien in de golfvorm 343a van fig. 2.

De meetteller van de verschilbepalende schakeling 39 laat to bij het door nul gaan het tekensignaal s aan zijn uitgang 37 van nul in een veranderen. Daardoor geeft de alleen- of poortccmbinatie 53 zowel bij de stand nul als bij de stand min een van de meetteller een combinatie met de waarde nul af.

De EN-pcort 85 zorgt ervoor dat bij negatieve waarden van 15 de tellerstand van de meetteller één flank meer geteld wordt doordat de toegevoegde impuls nul sm'p^ wordt zodat het uitgangssignaal van de poortschakellng 19 nu volgens de golfvorm 343b van fig. 2 tussen het optreden van het inschrijf signaal w en het uitleessignaal e een extra negatieve flank krijgt zodat het tweemaal achter elkaar optreden 20 van een nulwaarde aan de ingangscaribinatie 55 wordt vermeden en ook negatieve waarden van de stand van de meetteller door de alleen- of poorten 53 juist warden omgezet in een absolute waarde.

Het zal duidelijk zijn dat deze laatste maatregel bij het toepassen van een op- en afteller in de verschilbepalende schakeling 25 39 niet nodig is.

Het zal verder duidelijk zijn dat desgewenst hetzelfde resultaat kan worden verkregen door het toevoegen van een aan de voor-flank van de meetimpuls m aansluitende extra impuls en de juiste keuze van de ligging van de voorflank daarvan ten opzichte van het inschrijf-30 signaal w als de meetteller van de verschilbepalende schakeling 39 positieve flanken telt.

Het zal verder duidelijk zijn dat desgewenst in plaats van het verschuiven van de betreffende flank van de extra inpuls met behulp van het tekensignaal s het uitleessignaal e, of het inschrijfsignaal 35 w bij een positieve flanken tellende meetteller in positie kan worden verschoven.

De frequentiesyntheseschakeling 6 is hier als deel van een 8200050 H3N 10.235 6 1 B *· ontvanger aangegeven. Hij kan vanzelfsprekend desgewenst deel uitmaken van bijvoorbeeld een zender of een meetinstrument.

Desgewenst kunnen andere poortcanbinaties in de poort-schakeling worden toegepast cm overeenkomstige logische functies g te verkrijgen.

De signalen p en p^ kunnen vertraagde meetimpulsen zijn of op een andere manier worden verkregen.

10 15 m 20 25 30 35 8200050

Claims (4)

1. Frequentiesyntheseschakeling bevattende een door een regel-signaal in frequentie regelbare oscillator, een afstemgegevensignaal-bron, een digitale verschilbepalende schakeling voor het bepalen van de digitale waarde van het verschil tussen de frequentie bepaald door de 5 afstemgegevensignaalbron en die van de oscillator en een digitaal-ana-loogcmzetter voor het onzetten van het digitale verschil in het regel-signaal, waarbij een ingang van de verschilbepalende schakeling ten minste via een poortschakeling met een uitgang van de oscillator is gekoppeld, van welke poortschakeling een meetirnpuls ingang is gekoppeld 10 met een uitgang van een irrpulsgenerator voor het aan de meetimpuls-ingang toevoeren van een meetirnpuls met het kenmerk, dat de poortschakeling (19) een logische schakeling (81, 83) bevat voor het toevoegen van een aan een uiteinde van de meetirnpuls aansluitende inpuls aan een door de poortschakeling aan de ingang (43) van de verschil-15 bepalende schakeling (39) afgegeven signaal.

2. Frequentiesyntheseschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verschilbepalende schakeling (39) een eenrichting-teller. bevat waarvan de ingangen (51) via alleen-OF poorten (53) met de digitaal-analoogcmzetter (57, 75) zijn gekoppeld en waarvan een 2o tekensignaaluitgang (37) is gekoppeld met de andere ingangen van de alleen-CF poorten (53) en met een schakeling (83, 85) voor het cmscha-kelen van de onderlinge ligging van een uiteinde van de toe te voegen inpuls en een inschrijf- of uitleessignaal van de verschilbepalende schakeling. 25

3. Frequentiesyntheseschakeling volgens conclusie 2, waarbij de toe te voegen inpuls aansluit aan de achterflank van de meetirnpuls met het kenmerk, dat de poortschakeling (19) een logische schakeling (83, 85) bevat voor het onschakelen van de duur van de toe te voegen inpuls. 30

4. Frequentiesyntheseschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de poortschakeling (19) een met de logische formule s'm'p + sm'p^ + mf overeenkomende pcortfuncfcie (79, 81, 83, 85) heeft waarin s het tekensignaal is,het signaal waarvan de frequentie moet worden gemeten, p een inpuls met een voorflank vallende voor het einde 35 van de meetirnpuls en een achterflank optredende na het uitleestijd-stip van de verschilbepalende schakeling (39) en p^ een inpuls met een voor het einde van de meetirnpuls vallende voorflank en voor het uitlees-tijdstip van de verschilbepalende schakeling optredende achterflank. 8200050