NL8800119A - Spanningsgestuurde oscillator. - Google Patents
Spanningsgestuurde oscillator. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8800119A NL8800119A NL8800119A NL8800119A NL8800119A NL 8800119 A NL8800119 A NL 8800119A NL 8800119 A NL8800119 A NL 8800119A NL 8800119 A NL8800119 A NL 8800119A NL 8800119 A NL8800119 A NL 8800119A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- phase
- oscillator
- network
- loop
- input
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 12
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/02—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a frequency discriminator comprising a passive frequency-determining element
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
V
NO 3«8é ;
Spanningsgestuurde oscillator
De aanvraagster noemt als uitvinders: dr ir E.H. Nordholt en dr ir H.C. Nauta
De uitvinding heeft betrekking op een spanningsgestuurde oscillator voorzien van een frequentiebepalend element en een oscillatorlus met een fasedraaiend netwerk, waarin de waarde van een of meer elementen afhankelijk is van een aan een stuuringang toegevoerd stuursignaal 5 waarmee de fasedraaiing en daardoor de oscillatorfrequentie kan worden veranderd. Een dergelijke spanningsgestuurde oscillator is bekend uit de praktijk.
Bij een dergelijke oscillator is de frequentie stuurbaar door middel van een regelspanning of regelstroom en deze oscillatoren worden 10 gewoonlijk spanningsgestuurde oscillatoren of VCO's (voltage controlled oscillators) genoemd. Een dergelijke oscillator is in principe opgebouwd uit een met het frequentiebepalende element, zoals een kristal of LC-keten, voorziene versterker met bij voorkeur een zo goed mogelijke frequentie-onafhankelijke overdracht waarmede een fasedraaiend netwerk 15 in cascade is geschakeld alsmede een of meer lussen die voor de juiste oscillatiewerking zorgen. Een dergelijk fasedraaiend netwerk heeft een frequentie-afhankelijke overdracht en kan bijvoorbeeld een all-pass of bandpass netwerk zijn waarvan de variabele elementen gevormd worden bijvoorbeeld door de weerstand van een veldeffectelement, de steilheid 20 van een actieve component of de capaciteit van een zgn. capaciteits-diode.
De stuurbaarheid van de oscillatorfrequentie is bijvoorbeeld gewenst voor frequentiemodulatie en -demodulatietoepassingen en in oscillatoren waarvan de frequentie zeer stabiel moet blijven.
25 De natuurlijke frequentie van het frequentiebepalende element, bijv.
een kristal, hangt af van de temperatuur. Door de genoemde fasedraaiing in het netwerk van de bekende oscillator met een van een temperatuur-sensor afgeleid stuursignaal zodanig te regelen, dat de door de temperatuurveranderingen veroorzaakte frequentievariaties worden gecompen-30 seerd ontstaat een temperatuurgecompenseerde oscillator of TCO (temperature compensated oscillator).
De waarden van de regelbare elementen in het fasedraaiende netwerk van deze VCO's en TCO's zijn in het algemeen en vooral bij realisatie in monolitische techniek niet nauwkeurig bekend. Hierdoor is het .8800119 * 2 nauwkeurig vastleggen van de rustfrequentie van de oscillator bij afwezigheid van een stuursignaal en van de gevoeligheid (de relatie tussen stuursignaal en frequentieverandering), een groot probleem.
Om de oscillator op de rustfrequentie van het frequentiebepalende 5 element te laten oscilleren dient de fasedraaiing in het fasedraaiende netwerk - afhankelijk van de uitvoering van de versterker in de oscillator die een inverterende of niet-inverterende overdracht kan hebben - nauwkeurig op een waarde o of + ^ te worden gebracht.
Normaliter hebben deze schakelingen dan ook een of meer afrege-10 lingen van de rustfrequentie en de gevoeligheid nodig. Zelfs wanneer door een dergelijke afregeling de frequentie bij een bepaalde temperatuur nauwkeurig op zijn rustwaarde is gebracht en de gevoeligheid op de gewenste waarde is ingesteld, kunnen - doordat de elementen van het fasedraaiende netwerk een zekere temperatuurafhankelijkheid bezitten -15 frequentievariaties met de temperatuur optreden die niet geheel door het frequentiebepalende element worden bepaald en kan de gevoeligheid met de temperatuur variëren.
Door deze niet door het frequentiebepalende element vastgelegde en daardoor slecht voorspelbare frequentiedrift alsmede door de niet nauw-20 keurig bekende gevoeligheid is het moeilijk het juiste spanningsverloop voor compensatie van de frequentiedrift of voor een lineaire en nauwkeurige frequentiemodulatie op de stuuringang van de oscillator te bepalen. Hierdoor zijn dan ook een of meer verdere afregelingen nodig om een bevredigende temperatuurcompensatie dan wel een nauwkeurige en 25 lineaire frequentiemodulatie te verkrijgen. Dergelijke afregelingen zijn tijdrovend en kostbaar. Het fasedraaiende netwerk, dat is aangebracht om de oscillatorfrequentie te kunnen sturen, brengt verder met zich mee dat het faseruisgedrag van de oscillator is verslechterd als gevolg van de door het netwerk gegenereerde ruis.
30 De uitvinding beoogt bovengenoemde problemen te ondervangen en een spanningsgestuurde oscillator aan te geven waarvan de rustfrequentie en derhalve de frequentiedrift maar ook de gevoeligheid geheel door het frequentiebepalende element worden vastgelegd terwijl aan de elementen in het fasedraaiende netwerk desondanks geen eisen behoeven te worden 35 gesteld met betrekking tot nauwkeurigheid en temperatuurafhankelijkheid. De uitvinding beoogt tevens de door het fasedraaiende netwerk geïntroduceerde ruis te elimineren.
Dit wordt bij een spanningsgestuurde oscillator van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding bereikt door een faseregel- .8800113 3 lus tenminste omvattende een fasedraaiend netwerk aan de ingang waarvan het oscillatorsignaal wordt toegevoerd, een fasedetector aan de beide ingangen waarvan het ingangssignaal en het uitgangssignaal van dit fasedraaiende netwerk worden toegevoerd, en een versterker die het 5 uitgangssignaal van de fasedetector versterkt en aan de stuuringang van het fasedraaiende netwerk van de oscillatorlus toevoert, waarbij de fasedetector een nauwkeurig bekende en temperatuuronafhankelijke overdracht heeft.
Bij deze uitvoering volgens de uitvinding is, behalve dat de 10 rustfrequentie en derhalve ook de frequentiedrift geheel door het frequentiebepalende element, bijv. een kristal, wordt bepaald, tevens ook de gevoeligheid nauwkeurig gedefinieerd ondanks de eventueel onnauwkeurige en temperatuurafhankelijke elementen in het fasedraaiende netwerk op voorwaarde dat de fasedetector een bekende en temperatuur-15 onafhankelijke overdracht heeft. Dergelijke fasedetectoren zijn in de praktijk bekend. Hierdoor is deze spanningsgestuurde oscillator volgens de uitvinding dan ook bij uitstek geschikt voor monolitische integratie. Bovendien wordt de door het fasedraaiende netwerk gegenereerde ruis door de regelactie via de faseregellus geëlimineerd waardoor het 20 faseruisgedrag van de oscillator aanzienlijk beter is dan dat van de bekende VCO. Voorts biedt deze uitvoering de mogelijkheid om twee signalen nauwkeurig in kwadratuur te genereren.
De uitvinding berust op het inzicht dat met behulp van een nauwkeurige en temperatuuronafhankelijke fasedetektor de onnauwkeurige 25 en temperatuurafhankelijke fasedraaiing in het fasedraaiende netwerk in de oscillatorlus op directe of indirecte wijze naar een nauwkeurig bekende waarde kan worden geregeld door aan de fasedetektor de in- en uitgangssignalen van dit fasedraaiende netwerk toe te voeren, dan wel de in- en uitgangssignalen van een tweede fasedraaiend netwerk, waarvan 30 de overdracht een nauwkeurige relatie heeft tot die van het fasedraaiende netwerk in de oscillatorlus en met het aan de uitgang van de fasedetektor verkregen regelsignaal via een versterker met grote versterking de fasedraaiing in de oscillator te regelen naar een door de fasedetektor bepaalde waarde. De afregeling van de rustfrequentie 35 van de oscillator geschiedt dan dus automatisch en de regelactie convergeert omdat de frequentie van de oscillator zeer weinig varieert bij verandering van de fasedraaiing zodat de oscillatorfrequentie ondanks deze verandering als referentie kan dienen in de regellus.
De uitvinding zal aan de hand van enkele uitvoeringsvormen nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin: .8800119 « 4 figuur 1 een schema geeft van een bekende spanningsgestuurde oscillator; figuur 2 een schema geeft van een eerste uitvoeringsvorm van de oscillator volgens de uitvinding; 5 figuur 3 een schema geeft van een tweede uitvoeringsvorm van de oscillator volgens de uitvinding; figuur 4 een schema geeft van een derde uitvoeringsvorm van de oscillator volgens de uitvinding; en figuur 5 een schema geeft van een vierde uitvoeringsvorm van de 10 oscillator volgens de uitvinding.
In fig. 1 geeft 1 de met het frequentiebepalende element 3 voorziene versterker aan waarmede in cascade het fasedraaiende netwerk 2 is opgenomen in de oscillator. Het frequentiebepalende element kan bijv. een kristal of ook een LC-keten zijn. Aan de stuuringang van het 15 fasedraaiende netwerk wordt het stuursignaal Es (spanning of stroom) toegevoerd waarmede de frequentie van de oscillator kan worden gevarieerd.
In figuur 2 is het basisprincipe van de uitvinding aangegeven.
De in- en uitgangssignalen van het fasedraaiende netwerk 2 van de in 20 figuur 1 aangegeven VCO worden toegevoerd aan de ingangen van een fase-detector 4. De fasen van beide signalen worden in deze detector vergeleken. Het uitgangssignaal van de fasedetector wordt na laagdoorlaat-filtering in het filter 5 via een versterker 6 met grote versterking toegevoerd aan de stuuringang van het fasedraaiende netwerk 2. Aan de 25 ingang van de versterker kan, via een geschikte optelschakeling 7, het van een uitwendige bron afkomstige stuursignaal Es worden aangeboden. Indien het stuursignaal gelijk is aan nul (de rustsituatie), wordt afhankelijk van de uitvoering van de fasedetector bij een fasedraaiing 0 of + Τ' een uitgangssignaal verkregen dat - onafhankelijk van de 30 temperatuur en de fasegevoeligheid van de fasedetector - gelijk is aan nul. Door de grote versterking van het fasedetectorsignaal wordt aan de stuuringang van de fasedraaier 2 automatisch een zodanig stuursignaal toegevoerd dat de fasedraaiing een waarde krijgt waarbij de fasedetec-. tor 4 een uitgangssignaal gelijk aan nul produceert. Daar de frequentie 35 van de oscillator slechts in geringe mate verandert als gevolg van een relatief grote fasedraaiing in het netwerk 2 convergeert het regel-proces zodanig dat voor de natuurlijke frequentie van het frequentiebepalende element de fasedraaiing vrijwel gelijk aan 0 of ^'fr'is, met als voordeel dat de oscillatorfrequentie niet meer afhangt van de .8800119 5 » onnauwkeurigheid en de temperatuurgevoeligheid van de elementen in het fasedraaiende netwerk maar alleen van de eigenschappen van het frequen-tiebepalende element. Toevoeren van een stuursignaal aan de optel-schakeling 7 voor de versterker leidt er automatisch toe dat in het 5 fasedraaiende netwerk een faseverschuiving ontstaat die correspondeert met een uitgangssignaal van de fasedetector dat in grootte gelijk is maar tegengesteld in teken aan het stuursignaal. Immers, de ingangs-spanning en -stroom van de versterker moeten bij grote versterking gelijk aan nul blijven. Omdat aan de ingang van de versterker het 10 totale signaal naar nul wordt geregeld, kan het faseverschil tussen in-en uitgangssignalen van het fasedraaiend netwerk binnen de bandbreedte van de faseregellus, die bepaald wordt door de lusversterking en de bandbreedte van het laagdoorlaatfilter, niet variëren. Dit betekent, dat de door het fasedraaiende netwerk gegenereerde ruis de frequentie-15 stabiliteit niet kan beïnvloeden. De door het stuursignaal in het fasedraaiende netwerk geïntroduceerde faseverschuiving leidt tot een verandering van de oscillatorfrequentie.
De in de spanningsgestuurde oscillator volgens de uitvinding toegepaste fasedetector heeft een fasegevoeligheid die nauwkeurig vastligt 20 en temperatuuronafhankelijk is. Dit heeft het voordeel dat daarmee ook de relatie tussen het stuursignaal en de geïntroduceerde faseverschuiving nauwkeurig vastligt en temperatuuronafhankelijk wordt. Het spreekt van zelf dat men voor de fasedetektor een type kan kiezen waarvan de overdracht op zich al temperatuuronafhankelijk is, maar dat 25 de temperatuuronafhaiikelijkheid ook kan worden verkregen door een temperatuurcorrectiesignaal toe te voeren via de optelschakeling. In beide gevallen wordt deze overdracht temperatuuronafhankelijk genoemd.
De relatie tusen de frequentievariatie van de oscillator 1 en de faseverschuiving in het fasedraaiende netwerk 2 wordt geheel door de 30 eigenschappen van het frequentiebepalende element 3 bepaald.
In deze uitvoering wordt dus ook de relatie tussen frequentievariatie en stuurspanning geheel door de eigenschappen van het genoemde element bepaald.. De invloed van de onnauwkeurigheid en temperatuurgevoeligheid van de elementen van het fasedraaiende netwerk is vrijwel geheel 35 geëlimineerd.
Bij een in figuur 3 aangegeven verdere uitvoeringsvorm bestaat het fasedraaiende netwerk in de oscillatorlus uit twee fasedraaiende deel-netwerken 8, 9 die in cascade zijn geschakeld en die respectievelijk . 8 a o o 11 a * 6 een fasedraaiing (ξ\ en (ξ2 verschaffen. Aan beide deelnetwerken afzonderlijk is nu een regellus toegevoegd met eenzelfde opbouw als die in figuur 2, d.w.z. resp. met een fasedetektor 4.1, 4.2, een laagdoor-laatfilter 5.1, 5.2, een opteller 7.1, 7.2 en een versterker 6.1, 6.2.
5 Op deze wijze kan in de rustsituatie in beide deelnetwerken een fasedraaiing 0 of 'f'/l worden gerealiseerd door voor de fasedetector een type te kiezen dat bij een van deze fasedraaiingen een uitgangsspanning of -stroom genereert die gelijk is aan nul. In de cascade van de deelnetwerken ontstaat op deze wijze een fasedraaiing die gelijk is aan 0 10 of Ψ. De sturing van de frequentie kan op eenzelfde wijze plaatsvinden als in figuur 2. De stuurspanning Es kan echter nu in één lus of in beide lussen worden toegevoerd.
Het spreekt vanzelf, dat de fasedraaiing in de deelnetwerken 8 en 9 in de rustsituatie ook naar een andere waarde dan 0 of +_^72 kan 15 worden geregeld afhankelijk van de toegepaste fasedetektoren in de bijbehorende regellussen. Het spreekt ook vanzelf, dat er meer dan twee van bovengenoemde fasedraaiiende deelnetwerken in de oscillatorlus kunnen worden opgenomen, waarbij aan ieder deelnetwerk een bijbehorende regellus is toegevoegd. In de cascade van de fasedraaiiende deelnet-20 werken dient echter steeds een fasedraaiing gelijk aan 0 of +7Γte ontstaan, hetgeen te bereiken is door een geschikte keuze van de fasedetektoren in de regellussen. De stuurspanning kan nu in één of meer lussen worden toegevoerd.
Bij een in figuur 4 aangegeven verdere uitvoeringsvorm bestaat het 25 fasedraaiende netwerk eveneens uit twee in cascade geschakelde deelnetwerken 8, 9, maar wordt slechts één regellus toegepast die in de rustsituatie de fasedraaiing in het eerste deelnetwerk, met behulp van eenzelfde type fasedetector als in figuur 3, naar een waarde 0 of +_T/2 regelt. Het tweede deelnetwerk 9 wordt aangestuurd met dezelfde span-30 ning of stroom als voor het eerste deelnetwerk 8. Ook kan het stuursignaal voor het deelnetwerk 9 via een omzetschakeling zijn afgeleid van het stuursignaal voor het deelnetwerk 8.
De uitvoering van het fasedraaiende deelnetwerk 9 is zodanig, dat de eigenschappen ervan in hoofdzaak identiek zijn aan die van het fase-35 draaiende netwerk 8. Daarom zal de fasedraaiing in de rustsituatie ook in het netwerk 9 gelijk aan 0 of +_^"/2 zijn en bedraagt de fasedraaiing van de twee gecascadeerde netwerken 0 of +_ 7Γ.
Het spreekt vanzelf, dat de fasedraaiing in de beide deelnetwerken 8 en 9 in de rustsituatie ook naar een andere waarde dan 0 of + 772 kan worden geregeld afhankelijk van de toegepaste fasedetektor in de .8800119 £ 7 regellus. Het verband tussen de fasedraaiing in beide fasedraaiende deelnetwerken 8 en 9 dient hiertoe zodanig te zijn, dat in de rust-situatie in de cascade van de netwerken 8 en 9 een fasedraaiing gelijk aan 0 of j+Zümtstaat. Het spreekt tevens vanzelf, dat er meer dan twee 5 fasedraaiende deelnetwerken in de oscillatorlus kunnen worden opgenomen waarbij het verband tussen de fasedraaiende deelnetwerken zodanig dient te zijn, dat in de rustsituatie de fasedraaiing in de cascade van de fasedraaiende deelnetwerken naar een waarde 0 of + ^wordt geregeld.
In figuur 5 is een mogelijke uitvoeringsvorm aangegeven, die een 10 combinatie voorstelt van de uitvoeringsvormen zoals aangegeven in de figuren 3 en 4. Het spreekt vanzelf, dat het verband tussen de fasedraaiende netwerken 8 en 9 zodanig dient te zijn dat, tezamen met een geschikte keuze van de fasedetektoren 4, 14 en 15, de fasedraaiing van de in cascade geschakelde deelnetwerken 8, 9, 10 en 11 in de rust-15 situatie naar een waarde 0 of. wordt geregeld. Het stuursignaal kan nu via resp. de optellers 7, 19, 20 aan een of meer ingangen van de versterkers 6, 12 en 17 worden aangeboden.
In een in figuur 6 aangegeven nog verdere uitvoeringsvorm is in de oscillatorlus evenals in figuur 1 een gestuurd eerste fasedraaiend 20 netwerk 2 opgenomen, maar wordt een faseregellus gebruikt die de fasedraaiing van een tweede - niet in de oscillatorlus opgenomen -fasedraaiend netwerk 21, waaraan hetzelfde oscillatorsignaal wordt toegevoerd als aan het eerste netwerk 2, in de rustsituatie naar een waarde 0 of regelt. Beide fasedraaiende netwerken 2, 21 hebben een 25 in hoofdzaak identiek gedrag. Het stuursignaal, dat via de faseregellus aan het tweede netwerk wordt aangeboden, wordt tevens toegevoegd -eventueel via een geschikte omzetschakeling - aan het eerste netwerk, zodat in de rustsituatie ook de fasedraaiing in het eerste netwerk gelijk aan 0 +ΤΓ wordt. Hierbij kan het stuursignaal via een 30 geschikte optelschakeling aan de ingang van de versterker 6 worden aangeboden.
Het spreekt vanzelf, dat in de rustsituatie de fasedraaiing in het netwerk 21 naar een andere waarde dan 0 of +_T kan worden geregeld, afhankelijk van de toegepaste fasedetektor 4. Het verband tussen de 35 fasedraaiende netwerken dient dan echter zodanig te zijn, dat in de rustsituatie de fasedraaiing in het netwerk 2 wordt geregeld naar een waarde 0 of
Verder spreekt het vanzelf dat de spanningsgestuurde oscillator van figuur 6 kan worden aangevuld zodanig dat een opbouw wordt .a&o o 119 δ verkregen die vergelijkbaar is met die van de figuren 3, 4 en 5. Dat wil zeggen dat in figuur 6 meerdere fasedraaiende netwerken in cascade in de oscillatorlus en/of meerdere fasedraaiende netwerken in cascade in de faseregellus kunnen worden opgenomen.
5 Door in de ingangsverbinding van de stuuringang(en) van een oscillator volgens de uitvinding een niet-lineair netwerk op te nemen kan de oscillator voor verdere doeleinden worden aangepast. Zo kan bij een geschikte keuze van de niet-lineaire karakteristiek van het genoemde netwerk een lineaire frequentiemodulatie van de oscillator 10 worden verkregen door het te moduleren signaal aan dit niet-lineaire netwerk toe te voeren. Bij een andere geschikte vorm van deze niet-lineaire karakteristiek kan een compensatie van de frequentiedrift van de oscillator met de temperatuur worden gerealiseerd door een van een temperatuursensor afkomstig signaal aan dit niet-lineaire netwerk toe 15 te voeren.
Wanneer voor deze beide gevallen van niet-lineaire bewerking verschillende frequentiebepalende elementen, bijv. kristallen, in de oscillator worden toegepast zal een individuele afregeling nodig zijn voor het verband tussen fase en frequentie ingeval van de lineaire VCO 20 en voor het verband tussen temperatuur en frequentie ingeval van de TCO. Doordat deze verbanden niet meer mede door het fasedraaiende netwerk worden bepaald maar uitsluitend door de karakteristieken van het kristal kan veel beter dan in de thans bekende schakelingen worden voorspeld welke vorm de niet-lineariteit moet hebben. Zo wordt het 25 verband tussen fase en frequentie nu bepaald door de fasekarakteristiek van het kristal die in de buurt van de serie-resonantiefrequentie wordt benaderd door ΤΓ = -arctg vQ, waarin v de verstemming ten opzichte van de resonantiefrequentie en Q de kwaliteitsfactor van het kristal is. De vorm van de niet-lineariteit, die nodig is voor het verkrijgen van een 30 lineaire frequentiemodulatie, is dus bekend. Het netwerk dat deze niet-lineariteit realiseert kan dus - bijvoorbeeld gebruikmakend van de bekende en nauwkeurige mathematische relaties tussen stromen en spanningen in halfgeleidercomponenten - in principe zodanig worden geïmplementeerd dat het alleen een instelling behoeft, die op grond 35 van een meting van de kwaliteitsfactor van het kristal kan worden uitgerekend. Een dergelijke instelling kan worden gerealiseerd met behulp van een of meer continu instelbare elementen, bijv. een potentiometer, of met een of meer met discrete stappen instelbare elementen of deelnetwerken, zoals serie en/of parallelschakelingen.
-8800119 9
Bij een andere uitvoeringsvorm van de oscillator volgens de uitvinding kan de instelling van de incrementele gevoeligheid van de oscillator automatisch plaatsvinden. Hiertoe kan men gebruik maken van een op zich bekende deelschakeling bij een oscillator waarmede een 5 bepaalde signaalgrootte gerelateerd is aan de kwaliteitsfactor van het frequentiebepalende element. Met behulp van een amplitudedetector in de oscillator wordt de kwaliteit Q van het frequentiebepalende element, bijv. een kristal, gemeten. De verkregen meetwaarde kan dan aan de stuuringang van het eerder genoemde niet-lineaire netwerk in de 10 faseregellus worden toegevoerd ten behoeve van het realiseren van de gewenste instelling.
De relatie tussen temperatuur en frequentie is afhankelijk van de snedehoek van het kristal en wordt beschreven door een machtreeks. Indien deze snedehoek bekend is, is ook de bovengenoemde relatie 15 bekend. Zo kan men voor verschillende snedehoeken de vereiste coëfficiënten berekenen en de niet-lineariteit van het niet-lineaire netwerk zodanig implementeren, bijv. gebruikmakend van bekende en nauwkeurige mathematische relaties tussen stromen en spanningen in halfgeleidercomponenten, dat door een eenvoudige instelling de gewenste 20 vorm wordt verkregen. Deze instelling kan voor alle kristallen uit een bepaalde fabricageserie dezelfde zijn en kan, evenals in het vorige geval, zowel op continue als op discrete wijze in het niet-lineaire netwerk worden gerealiseerd.
.8800119
Claims (12)
1. Spanningsgestuurde oscillator voorzien van een frequentie-bepalend element en een oscillatorlus met een fasedraaiend netwerk, waarin de waarde van een of meer elementen afhankelijk is van een aan een stuuringang toegevoerd stuursignaal waarmee de fasedraaiing en 5 daardoor de oscillatorfrequentie kan worden veranderd, gekenmerkt door een faseregellus tenminste omvattende een fasedraaiend netwerk aan de ingang waarvan het oscillatorsignaal wordt toegevoerd, een fasedetector aan de beide ingangen waarvan het ingangssignaal en het uitgangssignaal van dit fasedraaiende netwerk worden toegevoerd, en een versterker die 10 het uitgangssignaal van de fasedetector versterkt en aan de stuuringang van het fasedraaiende netwerk van de oscillatorlus toevoert, waarbij de fasedetector een nauwkeurig bekende en temperatuuronafhankelijke overdracht heeft.
2. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 1, met het ken-15 merk, dat het fasedraaiende netwerk van de faseregellus wordt gevormd door het fasedraaiende netwerk van de oscillatorlus (fig. 2).
3. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de oscillatorlus tenminste twee gecascadeerde fasedraaiende deelnetwerken zijn aangebracht, waarvan tenminste één is voorzien 20 van een faseregellus met fasedetektor en versterker (fig. 3, 4, 5).
4. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat vanaf de uitgang van de genoemde versterker zowel een stuursignaal voor de ene als voor de andere van de genoemde tenminste twee gecascadeerde fasedraaiende netwerken in de oscillatorlus wordt 25 afgenomen.
5. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste twee fasedraaiende netwerken zijn aangebracht, waarvan tenminste één in de oscillatorlus en tenminste één in de faseregellus is opgenomen, en dat vanaf de uitgang van de versterker in 30 de faseregellus zowel een stuursignaal voor de stuuringang van het tenminste ene fasedraaiende netwerk in de oscillatorlus als voor de stuuringang van het tenminste ene fasedraaiende netwerk in de faseregellus wordt afgenomen (fig. 6).
6. Spanningsgestuurde oscillator volgens een der conclusies 1 tot 35 5, met het kenmerk, dat in de faseregellus tussen de uitgang van de fasedetector en de ingang van de versterker een laagdoorlaatfilter is opgenomen. .3800119 5
7. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het fasedraaiende netwerk van de oscillatorlus en het fase-draaiende netwerk van de faseregellus in hoofdzaak uit identieke elementen zijn opgebouwd.
8. Spanningsgeetuurde oscillator volgens een der conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat in de ingangsverbinding van tenminste één versterker een optelschakeling is opgenomen, waarvan de ene ingang wordt gevoed door het te versterken signaal van de fasedetector en waarvan de andere ingang de stuuringang van de oscillator vormt, 10 waaraan een van een uitwendige bron afkomstig stuursignaal kan worden toegevoerd ter verandering van de oscillatorfrequentie.
9. Spanningsgeetuurde oscillator volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat voor de stuuringang een niet-lineair netwerk is opgenomen aan de ingang waarvan een modulerend signaal wordt toegevoerd zodat een 15 lineaire frequentiemodulatie van de oscillator wordt verkregen.
10. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat voor de stuuringang een niet-lineair netwerk is opgenomen aan de ingang waarvan een van een temperatuursensor afkomstig signaal wordt toegevoerd zodat temperatuurcompensatie van de frequentiedrift 20 van de oscillator wordt verkregen.
11. Spanningsgestuurde oscillator volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat voor de stuuringang een niet-lineair netwerk is opgenomen, en dat voor het meten van de kwaliteitsfactor van het frequentie-bepalende element een amplitudedetector is aangebracht, waarvan de 25 uitgangsmeetwaarde wordt toegevoerd aan de ingang van het niet-lineaire netwerk voor een automatische instelling van de niet-lineariteit van het frequentiebepalende element.
12. Spanningsgestuurde oscillator volgens een der conclusies 9 tot 11, met het kenmerk, dat de niet-lineariteit van het niet-lineaire 30 netwerk wordt ingesteld met behulp van een of meer continu instelbare elementen en/of een of meer in discrete stappen instelbare deel-netwerken. .8800119
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8800119A NL8800119A (nl) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Spanningsgestuurde oscillator. |
EP89200078A EP0326202A1 (en) | 1988-01-19 | 1989-01-13 | Voltage-controlled oscillator |
JP1008767A JPH027622A (ja) | 1988-01-19 | 1989-01-19 | 電圧制御発振器 |
US07/299,667 US4916412A (en) | 1988-01-19 | 1989-01-19 | Voltage-controlled oscillator using a phase control loop for establishing an accurate idling frequency and temperature stabilized control sensitivity |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8800119 | 1988-01-19 | ||
NL8800119A NL8800119A (nl) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Spanningsgestuurde oscillator. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8800119A true NL8800119A (nl) | 1989-08-16 |
Family
ID=19851615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8800119A NL8800119A (nl) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Spanningsgestuurde oscillator. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4916412A (nl) |
EP (1) | EP0326202A1 (nl) |
JP (1) | JPH027622A (nl) |
NL (1) | NL8800119A (nl) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5036299A (en) * | 1990-06-22 | 1991-07-30 | California Institute Of Technology | Method and apparatus for reducing microwave oscillator output noise |
JPH07162299A (ja) * | 1993-10-13 | 1995-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 位相ロックドループ装置、発振器及び信号処理装置 |
US5596301A (en) * | 1995-05-04 | 1997-01-21 | Motorola, Inc. | Apparatus for a synthesized reactance controlled oscillator usable in a phase locked loop |
US5777522A (en) * | 1997-01-03 | 1998-07-07 | Motorola, Inc. | Electronic device for controlling a reactance value for a reactive element |
US6232844B1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-05-15 | Vitesse Semiconductor Corporation | Controlled orthogonal current oscillator with ranging |
FR2841406A1 (fr) * | 2002-06-25 | 2003-12-26 | St Microelectronics Sa | Circuit dephaseur variable,interpolateur de phase l'incorporant, et synthetiseur de frequence numerique incorpoant un tel interpolateur |
US6768389B2 (en) * | 2002-09-23 | 2004-07-27 | Ericsson Inc. | Integrated, digitally-controlled crystal oscillator |
JP5737834B2 (ja) | 2008-08-23 | 2015-06-17 | シーウェア・システムズSi−Ware Systems | 正確で安定したlc型基準発振器のための方法、システム、および装置 |
US9065653B2 (en) * | 2013-11-01 | 2015-06-23 | Korea Advanced Institute Of Science & Technology | Internal jitter tolerance tester with an internal jitter generator |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3564456A (en) * | 1969-09-17 | 1971-02-16 | Gen Electric | Circuit for producing frequency-modulated signals |
US3614649A (en) * | 1969-12-24 | 1971-10-19 | Reaction Instr Inc | Frequency stabilization of continuously tunable oscillators |
JPS5323659B1 (nl) * | 1970-08-04 | 1978-07-15 | ||
US4511863A (en) * | 1983-03-22 | 1985-04-16 | General Electric Company | Combined modulation and temperature compensation circuit |
-
1988
- 1988-01-19 NL NL8800119A patent/NL8800119A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-01-13 EP EP89200078A patent/EP0326202A1/en not_active Withdrawn
- 1989-01-19 JP JP1008767A patent/JPH027622A/ja active Pending
- 1989-01-19 US US07/299,667 patent/US4916412A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH027622A (ja) | 1990-01-11 |
US4916412A (en) | 1990-04-10 |
EP0326202A1 (en) | 1989-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1139380A (en) | Crystal oscillator temperature compensating circuit | |
NL8800119A (nl) | Spanningsgestuurde oscillator. | |
US20090212877A1 (en) | Mems oscillator | |
EP0990887A2 (en) | Densitometer using microwaves | |
NL8720450A (nl) | Kwadratuursignalengenerator. | |
US4495473A (en) | Digital phase shifting apparatus which compensates for change of frequency of an input signal to be phase shifted | |
EP1696521A2 (en) | Tuning a laser | |
US6938462B2 (en) | Device for measuring viscosity and/or density | |
EP3523644B1 (fr) | Détecteur de gaz et procède de mesure d'une concentration gazeuse par l'effet photo-acoustique | |
EP0434109B1 (en) | Voltage-controlled oscillator | |
GB1468084A (en) | Apparatus for frequency measurement or adjustment of piezoelect ric resonators | |
JP2542928B2 (ja) | Fm変調器 | |
JP4334634B2 (ja) | 周波数追跡装置 | |
JPS6372204A (ja) | 電圧制御発振器の変調感度補正回路 | |
JP3552254B2 (ja) | 4相位相変調回路 | |
JP4036636B2 (ja) | 一巡利得を補償する機能を備えたフェーズ・ロックド・ループ発振装置 | |
Arnold et al. | Compensation methods for a silicon tuning fork gyroscope | |
JPS61238144A (ja) | 位相調整回路 | |
JPH05503613A (ja) | コヒーレント検出器に対する基準キャリアを製造するための位相ロック式ループ | |
JP3081418B2 (ja) | フィルタの自動調整回路 | |
JPH0661955A (ja) | ステレオマルチプレクサ回路及びその発振回路 | |
JP3587666B2 (ja) | 直交信号生成装置 | |
JPH022721A (ja) | 位相同期発振回路 | |
Sundaramurthy et al. | A new precision voltage control scheme for the amplitude of oscillators | |
JPS6262302B2 (nl) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |