NO753952L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en-koplingsanordning for en digital fasediskriminator, hvor faseforskjellen for en fortrinnsvis delt frekvens fra en oscillator som skal reguleres, sammenlignes med en referansefrekvens.

Det er kjent fasesammenligningsinnretninger med tilbake-stillbare flipp-floppkretser hvor den delte oscillatorfrekvens leverer innstillingspulsen qg referansefrekvensen leverer til-bakestillingspulsen. Derved utledes reguleringsspenningen etter et lavpassfilter som tilsvarer firekantspenningens puls-forhold.

Denne fasesammenligningsinnretning har den ulempe at bare en liten referanseundertrykkelse kan oppnås fordi den firkant-spenning som skal filtrere må den samlede reguleringsområdets amplitude eller ved tilsvarende lavere lavpassfilter ha et inn-snevret innfangningsområde. Lignende forhold opptrer ved sammenligning ved hjelp av eksklusive ELLER- portkretser.

Videre er det kjent en samplingsfasediskriminator hvor

den delte oscillatorfrekvens frembringer en sagtannspenning som samples av pulsene .ii ref eransefrekverisen:, slik at det opp-står en faseavhengig reguleringsspenning for oscillatoren.

Det er da nødvendig for å oppnå et stort innfangningsområde å frembringe en statisk forspenning, f.eks. fra en binær teller. Forspenningen må tilnærmet tilsvare den nødvendige reguleringsspenning, idet denne endres i ikke innfanget tilstand ved hjelp av en bedømmelseslogikk.

En ulempe ved denne koplingsanordning er det store antall enkeltfunksjoner som må utføres ekstra foruten den egentlige fasesammenligning. Dette resultere i liten pålitelighet ved stort behov for komponenter og øket plassbehov.

Videre er det kjent en koplingsanordning for digital-frekvensinnstilling av en oscillator hvis frekvens skal reguleres, hvor en frekvensteller som teller oscillator-svingningene tjener til å utlede en øyeblikksverdi, som sammenlignes i en sammenligningsinnretning med en nominell verdi, og hvor det som sammenligningsresultat dannes en reguleringsspenning som tilsvarer øyeblikksverdiens avvikelse fra den nominelle verdi, hvilken reguleringsspenning bevirker endring av oscillatorfrekvensen. Ved denne koplingsanordning hefter den ulempe at det ikke oppnås noen fasestabilitet slik at styreområdet blir meget stort.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en koplingsanordning av cen innledningsvis nevnte art som ved lite behov for komponenter og plass gir en stor pålitelighet ved stort innfangningsområde og stor referanseundertrykkelse.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å syn-kronisere en innenfor et gitt område variabel oscillatorfrekvens over lengre tid fasetro med en kvartsnøyaktig referansefrekvens, samtidig med muligheten av en frekvensmodulasjon av den faseregulerte oscillator.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den ene taktinngang i en binær teller som teller forover og bakover, til-føres oscillatorens frekvens som skal reguleres~ 3 at den andre taktinngang tilføres referansefrekvensen, og at tellerens utgang er forbundet med inngangen i en digital- analogomfdrmer hvis utgang'leverer en til binærtellerens telleverdi svarende reguleringsspenning til oscillatorens inngang.

Fortrinnsvis overlagres oscillatorens reguleringsspenning, fortrinnsvis via et lavpassfilter, en ekstra faseavhengig reguleringsspenning som utledes fra binærtellerens første utgang.

Mellom digital- analogomformeren og oscillatoren er det fortrinnsvis anordnet et lavpassfilter som består av ett eller flere RC- ledd med tilnærmet lik nedre grensefrekvens.

Med fordel kan det med fotpunktet i det siste RC-ledd

i lavpassfilteret være koplet en frekvensmodulasjonspenning.

Fordelen ved den nye fasesammenligning ifølge oppfinnelsen sammenlignet med kjente koplingsanordninger består i at man med et betydelig mindre antall komponenter oppnår en vesentlig sikrere innfangning ved større referanseundertrykning.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen som viser et blokkskjema for en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen.

Frekvensen for en oscilldor 1 som skal reguleres, blir via en frekvensdeler 2 tilført en taktinngang. i en binær teller 3 som teller forover og bakover. En ytterligere inngang i telleren 3 tilføres en referansefrekvens 4. Utgangen fra telleren 3 er forbundet med inngangen i en digital- analogomformer 5- Utgangen fra digital- analogomformeren 5 er via et lavpassfilter 6..som består av flere RC- ledd ved tilnærmet samme lave grensefrekvens, er forbundet med reguleringsspenningsinngangen i oscillatoren 1.

I fotpunktet for det siste RC-ledd er koplet en frekvens-modulasjonsspenhing. For å oppnå en minste fasedifferans er

■ reguleringsspenningsinngangen., i-oscillatoren 1 via et ytterligere lavpass overlagret en ekstra faseavhengig reguleringsspenning.

Virkemåten er følgende: De differensierte pulser fra

den delte oscillatorfrekvens og pulsene i referansefrekvensen-tilføres taktinngangen i den binære teller 3 som teller forover og bakover. Fra utgangen i den binære teller 3 styres en digital- analogomformer 5 som leverer telleverdien svarende til reguleringsspenningen UR.

I innfanget, fasefast tilstand bevirker avvekslende re-feransepulsene at telleren 3 teller ett trinn frem og den delte oscillatorpuls et-t_:.trinh;/tilbak'e. j -Består dén:..binærélteller 3 av k bitt så kan reguleringsspenningen 2<k>;ha forskjellige statiske tilstander:,- idet hvert spenningssprang tilsvarer hele . regulermgsspenningsomfanget delt med 2.. c Denne spenning er reguleringsspenningen UR overlagret som referanseforstyrrelse og kan i det etterfølgende lavpassfilter 6 til oscillatoren 1 undertrykkes videre. Da den ekstra delingsfaktor 2k for telleren 3 virker på innfangningsforholdet, kan lavpassfilteret 5 gjøres tilsvarende lavfrekvent. I fremdeles forhåndværende allerede med faktoren 2 kdempede referanseforstyrrelser er imidlertid ikke frekvensdel, slik at et enkelt RC-lavpassfilter frembringe en referanseundertrykkelse som er en faktor 2k større.

Kaskadekopling av to eller flere RC-ledd er vesentlig mere ukritisk enn ved vanlige fasesammenligningsinnretninger,' fordi for fasereguleringsforsterkeren er bare spenningen i ett trinn virksom, slik at svingningstilbøyligheter i regulerings kretsen blir små. Ved en eks.tra bedømning av faseforskjellen mellom inngangspulsene i den binære teller 3 fra utgangen av de første bitt sikres, at reguleringskretsen bare kan synkro-niseres ved en minste faseforskjell A for inngangspulsene til telleren, hvorved den faseregulerte oscillator 1 kan frekvens-moduéres til lave:, frekvenser.

i ikke innfanget tilstand blir reguleringsspenningen endret ved at den høyere frekvens innstiller den binære teller 3

oftere forover resp. bakover enn den lavere frekvens, slik at oscillatorfrekvensen etterreguleres slik ved hjelp av digital-analogomformeren 5 at den delte oscillatorfrekvens stemmer overens med ref eransefrekvensen...4, slik at reguleringsspenningsendringen avtar med frekvensforskjellen hvilket har til følge en sikrere faseinnfangning.

Claims (4)

1. Koplingsanordning for en digital fasediskriminator, hvor faseforskjellen for en fortrinnsvis delt frekvens fra en oscil- / lator som skål reguleres, sammenlignes med en referansefrekvens, karakterisert ved at den ene taktinngang i en binær teller (3) som teller forover og bakover, tilføres oscillatorens (1) frekvens som skal reguleres, at den andre taktinngang tilføres referensfrekvensen, og at tellerens utgang er forbundet med inngangen i en digital- analogomformer (5) hvis utgang leverer en til binærtellerens telleverdi svarende reguleringsspenning til oscillatorens inngang.

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at oscillatorens (1) reguleringsspenning, fortrinnsvis via et lavpassfilter, overlagres en ekstra faseavhengig reguleringsspenning som utledes fra binærtellerens (3) første utgang.

3.. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det mellom digital- analogomformeren (5) og oscillatoren (i) er anordnet et lavpassfilter (6) som består av ett.eller flere RC-ledd med tilnærmet lik nedre grensefrekvens.

4. Koplingsanordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det med fotpunktet i det siste RC-ledd i ■lavpassf ilteret';( 6) ] er koplet en frekvensmodulas j onsspenning.