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DE19534516A1 - Schnell einrastender Phasenregelkreis - Google Patents

Schnell einrastender Phasenregelkreis

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Publication number
DE19534516A1
DE19534516A1 DE19534516A DE19534516A DE19534516A1 DE 19534516 A1 DE19534516 A1 DE 19534516A1 DE 19534516 A DE19534516 A DE 19534516A DE 19534516 A DE19534516 A DE 19534516A DE 19534516 A1 DE19534516 A1 DE 19534516A1
Authority
DE
Germany
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phase
filter
signal
locked loop
comparator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19534516A
Other languages
English (en)
Inventor
Erkki Rantakari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
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Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Publication of DE19534516A1 publication Critical patent/DE19534516A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/095Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using a lock detector
    • HELECTRICITY
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    • H03L7/107Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth
    • H03L7/1075Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth by changing characteristics of the loop filter, e.g. changing the gain, changing the bandwidth

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Phasen­ regelkreis mit einem Schleifenfilter, dessen Grenzfre­ quenz oder die Zeitkonstante veränderbar ist.
Ein Phasenregelkreis PLL (Phase Locked Loop) um­ faßt normalerweise einen spannungsgesteuerten Oszil­ lator, einen Phasendetektor und ein Tiefpaßfilter. Einem ersten Eingang des Phasendetektors wird ein Re­ ferenzsignal zugeführt, während einem zweiten Eingang ein zurückgekoppeltes Ausgangssignal des Oszillators zugeführt wird, das auch das Ausgangssignal des Krei­ ses ist.
Der Phasendetektor erkennt eine Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen und gibt ein der Phasen­ differenz proportionales Ausgangssignal ab, das dem als Schleifenfilter ausgeführten Tiefpaßfilter zuge­ führt wird. Die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters dient wiederum als Steuerspannung des spannungsgesteu­ erten Oszillators. In einem Gleichgewichtszustand der Schleife ist die Phase des Ausgangssignals auf der Phase des Referenzsignals eingerastet. Bei vielen An­ ordnungen, wie z. B. bei Frequenzsynthetisatoren, ist in einem Rückkopplungszweig ein Schleifenteiler vor­ gesehen, dessen Teilungszahl durch Software veränder­ bar ist. Dann wird die Frequenz des Ausgangssignals vor der Zuführung zum Phasendetektor geteilt, wobei Frequenzen gebildet werden können, die erheblich höher sind als die Referenzfrequenz, aber darauf eingerastet sind.
Ein Phasenregelkreis muß so sein, daß erstens sein Gleichgewichtszustand erhalten bleibt und daß das Ausgangssignal trotz rascher Schwankungen, wie Phasen­ jitter, in einem der beiden Eingangssignale nicht mo­ duliert wird, und daß zweitens die Einrastzeit bei einer Änderung der Ausgangsfrequenz so kurz wie mög­ lich ist. Dem Schleifenfilter werden somit hohe Anfor­ derungen gestellt, die außerdem in Widerspruch zuein­ ander stehen. Bei eingerasteter Schleife muß die Grenzfrequenz des Filters niedrig sein, damit ein Rauschen im Eingangssignal nicht als Modulation im Ausgangssignal sichtbar wird. Jedoch ist die geringe Bandbreite des Filters ein Nachteil während der Ein­ rastzeit, wenn auf eine neue Frequenz eingerastet wird, z. B. nach der Änderung der Teilungszahl des Tei­ lers. Um in diesem Falle eine kurze Einrastzeit zu er­ halten, ist es bekannt, die Grenzfrequenz des Schlei­ fenfilters in einer oder anderer Weise für die Dauer der Änderung hoch einzustellen. Es ist möglich, zwei parallelgeschaltete Schleifenfilter zu verwenden, wo­ bei ein steuerbarer Umschalter das Filter mit einer großen Bandbreite für die Dauer der Frequenzänderung als Schleifenfilter einschaltet, während das Filter mit einer geringen Bandbreite eingeschaltet wird, so­ bald ein Gleichgewichtszustand in der Schleife er­ reicht ist. Es besteht auch die Möglichkeit, das Fil­ ter während der Frequenzänderung vollständig zu über­ brücken. Möglich ist auch eine Anordnung, bei der der Widerstand eines Filters, das normalerweise ein RC-Tiefpaßfilter ist, mit Hilfe von Kopplungswiderständen für die Dauer der Änderung verringert wird. Bekannt sind auch Ladungspumpen, mittels deren das Laden bzw. Entladen des Kondensators des Filters beschleunigt wird.
Nach der US-Patentschrift 5 272 452 besteht ein Filter aus zwei parallelgeschalteten Filtern, von de­ nen das eine nacheinander angeordnete RC-Glieder und das andere nur ein RC-Glied aufweist, das mit dem letzten RC-Glied des ersten Zweigs einen gemeinsamen Kondensator besitzt. Über den Schalter wird eines der beiden Filter zum Schleifenfilter gewählt. Die JP-Pa­ tentanmeldungen 61-60670 und 1-332362 beschreiben An­ ordnungen, bei denen der Widerstandswert des Schlei­ fenfilters geändert wird. Nach der erstgenannten wird der erste Widerstand eines aktiven Filters durch einen Schalter gewählt, während nach der letztgenannten ein Widerstand eines passiven Filters durch einen Transi­ storschalter überbrückt wird. Anordnungen dieses Typs, bei denen nur ein Parameter geändert wird, haben den Nachteil, daß eine ausreichende Beschleunigung des Einrastens nicht erreicht wird, wenn der Phasenregel­ kreis eine sehr geringe Bandbreite besitzt. Außerdem verursacht ein in einem Sättigungszustand befindlicher Schalttransistor ein Rauschen in der Steuerspannung des VCO sowie Einschaltspannungsstöße.
Eine Anordnung mit Ladungspumpen ist in der US-Patentschrift 4 546 330 beschrieben. Dort umfaßt ein Tiefpaßfilter einen Kondensator und mehrere in Reihe geschaltete Widerstände. Mit dem Filter sind Pumpen­ kreise in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der ge­ nannten Widerstände verbunden. Dadurch, daß jeweils einer der Pumpenkreise verwendet wird, läßt sich die Grenzfrequenz des Filters stufenweise einstellen. Das Prinzip ist in Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung dar­ gestellt. Ein Filter weist zwei identische Pumpen­ kreise P1 und P2 auf. Ein Pumpenkreis umfaßt UND- und NAND-Schaltungen, Dioden D1 und D2 sowie Widerstände R1 und R2, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Als Eingangssignale dienen von einem Phasendetektor erhaltene Signale Up und Down sowie ein Signal FAST, das im invertierten Zustand dem Pumpenkreis P1 zuge­ führt wird. Der Phasendetektor gibt hier ein Signal Up oder Down ab, und zwar je nachdem, ob der Impuls des Referenzsignals dem zurückgekoppelten Ausgangssignal vor- oder nacheilt. Das Signal FAST ist hoch, wenn das Filter eine große Bandbreite besitzen soll. Das Filter umfaßt die Widerstände der Pumpenkreise sowie Wider­ stände R5 und R6 und einen Kondensator C. Das Filter arbeitet wie folgt: Angenommen, daß FAST hoch ist (das Filter hat eine große Bandbreite) und das Signal Up ebenfalls hoch ist. Man kann leicht sehen, daß sich der Pumpenkreis P1 in einem inaktiven Zustand befindet und keinen Einfluß auf die Schaltung hat. Der Pumpen­ kreis P2 ist aktiv, wobei der ohmsche Anteil des Fil­ ters aus den Widerständen R3 und R6 oder den Wider­ ständen R4 und R6 des Pumpenkreises P2 besteht, und zwar je nach dem Zustand der Signale Up und Down. Wenn das Signal FAST niedrig ist, wird der Pumpenkreis P1 aktiv, während sich der P2 in einem inaktiven Zustand befindet. Nun besteht der ohmsche Anteil des Filters aus einer Reihenschaltung des Widerstands R3 oder R4 des Pumpenkreises P1 (je nach dem Zustand der Signale Up und Down) und der Widerstände R5 und R6. Die Ver­ wirklichung dieser Anordnung ist aber recht kompli­ ziert.
Anordnungen, bei denen das Filter während der Frequenzänderung vollständig überbrückt wird, sind in den Patentanmeldungen DE-29 51 283 und JP-2-265865 be­ schrieben. Nach der erstgenannten wird der Widerstand eines einfachen RC-Filters im Änderungszustand durch einen Transistorschalter überbrückt, während nach dem letztgenannten ein Filter oder ein Teil davon durch einen Schalter überbrückt wird. Die Überbrückung eines Filters während der Frequenzänderung bedeutet, daß der Phasenregelkreis hinsichtlich seiner Filterordnung ein Phasenregelkreis ersten Grades wird. Dies ist nachtei­ lig, weil der vom Phasendetektor kommende Jitter einen direkten Zugang zur Steuerspannung des VCO hat. Dies hat nämlich zur Folge, daß wenn das Schleifenfilter wieder schmalbandig ist, kann die Ausgangsfrequenz des PLL erheblich von der gewünschten Frequenz abweichen, wobei die Gesamteinrastzeit sogar länger werden kann.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen ohne eine äußere Steuerung arbeitenden, schnell einra­ stenden Phasenregelkreis vor, der trotz Änderung der Eigenschaften des Schleifenfilters die vorstehend be­ schriebenen Nachteile nicht hat. Der Phasenregelkreis ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekenn­ zeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Phasenregelkreis wird die Impulslänge eines von einem Phasendetektor erhal­ tenen Signals in einer Überwachungsschaltung über­ wacht. Wenn sie einen vorgegebenen Wert über- bzw. unterschreitet, interpretiert die Überwachungsschal­ tung die Lage so, daß sich der Phasenregelkreis in einem nichteingerasteten Zustand befindet, d. h. die Ausgangsfrequenz ist noch nicht auf der Frequenz des Eingangssignals eingerastet, und gibt entsprechend dieser Information ein erstes logisches Signal ab. Die Überwachungsschaltung bildet ein sog. Fenster und prüft, ob der Ausgang des PLL im Fenster ist, d. h. ob der PLL eingerastet ist. Liegt der Wert zwischen den Sollwerten, d. h. ist der Ausgang im Fenster, so inter­ pretiert die Überwachungsschaltung die Lage so, daß sich der Phasenregelkreis in einem eingerasteten Zu­ stand befindet, und gibt entsprechend dieser Informa­ tion ein zweites logisches Signal ab. Die logischen Signale werden für eine bestimmte Verzögerung in einem Verzögerungsglied verzögert, dessen Ausgang das Steu­ ersignal des Filters ist. Das Verzögerungsglied ist rückstellbar, was bedeutet, daß es in bestimmten Zeit­ abständen den Zustand des Eingangssignals prüft und den Zustand des Ausgangs unverändert aufrechterhält, falls sich das Eingangssignal nach Ablauf dieser Zeit nicht geändert hat. Änderungen im Eingangssignal wäh­ rend der Verzögerung beeinflussen somit nicht den Zu­ stand des Ausgangs. Das Verzögerungsglied kann ein monostabiler Multivibrator oder eine rückstellbare Zählerkette sein.
Angenommen, daß das erste logische Signal als Eingang zum Verzögerungsglied ist (=keine Einrastung). Das vom Verzögerungsglied erhaltene Steuersignal des Filters hält das Filter dann breitbandig. Nach Ablauf der Verzögerung wird geprüft, ob sich das Eingangssi­ gnal des Verzögerungsglieds geändert hat. Hat es sich nicht geändert, so bleibt das Steuersignal unverän­ dert. Hat sich das Eingangssignal aber geändert, d. h. hat die Impulslänge des Ausgangssignals des Phasen­ detektors das Fenster der Überwachungsschaltung er­ reicht, ändert sich das Steuersignal des Filters, wo­ bei das Filter schmalbandig wird. Die Verzögerung ist ein wichtiger Bestandteil der Einrastüberwachungs­ schaltung, denn die dadurch bewirkte Hysterese verhin­ dert das Filter daran, seinen Zustand zu leicht zu ändern, wobei der Übergang in den schmalbandigen Zu­ stand erst dann erfolgt, wenn man mit Sicherheit weiß, daß ein Einrasten stattgefunden hat.
Das Filter besitzt ferner das charakteristische Merkmal, daß eine Änderung der Bandbreite auch zu ei­ ner Änderung des Kapazitätswerts führt. Eine Änderung des Kondensatorwerts ermöglicht einen großen Unter­ schied zwischen der großen und der schmalen Bandbreite des Filters, wobei ein äußerst schmalbandiger Phasen­ regelkreis realisierbar ist. Außerdem ist die Konden­ satoranordnung so verwirklicht, daß ein Übergang vom Breitbandzustand in den Schmalbandzustand keine Ein­ schaltspannungsstöße verursacht. Durch die Verwendung von zwei Schaltern ist es möglich, sowohl die Dämpfung als auch die Bandbreite unabhängig voneinander zu op­ timieren.
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen bekannten Phasenregelkreis,
Fig. 2 das Prinzip eines erfindungsgemäßen Phasenregelkreises,
Fig. 3 eine Schleifenfilterschaltung in einem erfindungsgemäßen Phasenregelkreis und
Fig. 4 eine durch Zähler realisierte Einrast­ überwachungsschaltung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines erfindungs­ gemäßen Phasenregelkreises. Impulse, die von einem Phasendetektor 21 zu einem Schleifenfilter 22 gehen, werden in einer Einrastüberwachungsschaltung 23 über­ wacht. Sie prüft, ob die Impulslänge in ein vorgege­ benes Fenster paßt oder nicht. Falls die Impulslänge den vorgegebenen Wert über- bzw. unterschreitet, steu­ ert die Schaltung 23 das Schleifenfilter in einen breitbandigen Zustand und hält es in diesem Zustand, solange ein Einrasten stattfindet. Wenn die Einrast­ überwachungsschaltung ein Einrasten erkannt hat, gibt sie dem Filter ein Steuersignal ab, wobei das Filter schmalbandig wird.
In Fig. 3 ist eine Filterschaltung für einen analogen Phasenregelkreis dargestellt. Am Eingang In des Filters wirkt ein von einem Phasendetektor vom Typ XOR erhaltenes Signal Pha. Dieser Phasendetektor gibt einen Impuls ab, wenn der Impulszustand des Ein­ gangs- und des Ausgangssignals des Phasenregelkreises nicht gleich ist. Die Ausgangsspannung Out des Filters ist die Steuerspannung des spannungsgesteuerten Oszil­ lators VCO. Die Einrastüberwachungsschaltung umfaßt Komparatoren OP1 und OP2, deren Ausgänge als Eingänge einer ODER-Schaltung dienen. An dem einen Eingang bei­ der Komparatoren wirkt eine von einem Spannungsteiler R1, R2, R3 erhaltene konstante Spannung, d. h. am Ein­ gang des Komparators OP1 eine konstante Spannung V1 und am Eingang des Komparators OP2 eine konstante Spannung V2. An dem anderen Eingang der Komparatoren wirkt eine Spannung Vc eines Filterkondensators C1. Da die Spannung Vc von der Länge des vom Phasendetektor erhaltenen Impulses abhängt, kann diese Spannung mit den Spannungen V1 und V2 verglichen werden. Wenn die Spannung Vc des Kondensators die obere Soll-Spannung V1 überschreitet, übergeht der Ausgang des Komparators OP1 auf logisch "1". Unterschreitet die Spannung des Kondensators die untere Soll-Spannung, so übergeht der Ausgang des Komparators OP2 auf logisch "1". Das ist das erste logische Signal. Wenn die Spannung des Kon­ densators im Sollwertbereich liegt, weisen beide Kom­ paratoren am Ausgang den Wert logisch "0" auf. Das ist das zweite logische Signal. Dies bedeutet, daß wenn das Eingangssignal Pha die vorgegebene Länge über­ bzw. unterschreitet, gibt die ODER-Schaltung das erste logische Signal, z. B. einen positiven Impuls, ab, das angibt, daß der Phasenregelkreis nicht auf der Refe­ renzfrequenz eingerastet ist, wobei nach erfolgtem Einrasten das zweite logische Signal erhalten wird.
Ein logisches Signal ist an den Eingang eines rückstellbaren Verzögerungsgliedes 21 angelegt, das in vorgegebenen Zeitabständen den Zustand des Eingangs prüft. Ist am Eingang das erste logische Signal, d. h. positiv, so stellt das Verzögerungsglied seinen Aus­ gang, der ein Steuersignal Cntrl des Filters ist, in den Zustand "0". In diesem Zustand wird das Steuersi­ gnal erstes Steuersignal genannt, und es hält das Fil­ ter breitbandig. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit prüft das Verzögerungsglied wieder den Zustand seines Eingangs. Ist am Eingang immer noch das erste logische Signal, so bleibt Cntrl im Zustand "0". Hat sich aber der Eingang in das zweite logische Signal geändert, was ein Einrasten des Phasenregelkreises bedeutet, so übergeht das Steuersignal Cntrl des Filters auf "1". In diesem Zustand wird das Steuersignal zweites Steu­ ersignal genannt. Die Verzögerung beträgt beispiels­ weise 2 Sekunden, wobei die Schwingung zwischen dem eingerasteten und dem nichteingerasteten Zustand im Steuersignal nicht zu sehen ist.
Das Steuersignal Cntrl steuert Schalter S1 und S2 so, daß sie im Signalzustand "0", was also bedeu­ tet, daß der PLL nicht eingerastet ist, sich in der oberen Stellung befinden. Wenn das Steuersignal Cntrl den Zustand "1" hat (PLL eingerastet), befinden sich die Schalter in der unteren Stellung. Je nach der Schalterstellung ist das Filter entweder schmalbandig oder breitbandig. Ein schmalbandiges Filter besteht aus den Komponenten R4, R5, C1, R7, C3, C2 und OP4. Ein breitbandiges Filter umfaßt die Komponenten R4, C1, R5, R6, C2 und OP4.
Angenommen, daß der Phasenregelkreis dabei ist, sich auf eine neue Frequenz zu stellen, z. B. die Tei­ lungszahl des Schleifenteilers ist geändert worden. Dann erkennt die Einrastüberwachungsschaltung, daß sich die Spannung Vc nicht im Bereich des Fensters V1 . . . V2 befindet. Der Ausgang der ODER-Schaltung ist hoch, und das Ausgangssignal Cntrl des Verzögerungs­ gliedes ist niedrig, wobei sich die Schalter S1 und S2 in ihrer oberen Stellung befinden, wobei das Schlei­ fenfilter breitbandig ist und hintereinander eine RC-Schleife (Integrator) R4, C1, einen als Integrator die­ nenden Verstärker OP4, dessen Rückkopplungszweig aus einem Widerstand R6 und einem Kondensator C2 besteht, sowie einen die Integratoren verbindenden Widerstand R5 aufweist. Da sich der Schalter S2 in seiner oberen Stellung befindet, hat der große Kondensator C3 keinen Einfluß auf das Filter, jedoch ist seine Spannung der Spannung des Kondensators C2 proportional, weil die Spannung des C2 am Eingang des als Puffer dienenden Verstärkers OP3 wirkt. Der Ausgang des Puffers ist zwar der Eingangsspannung proportional, aber davon getrennt.
Wenn die Einrastüberwachungsschaltung erkannt hat, daß ein ,Einrasten stattgefunden hat, gibt die Überwachungsschaltung ein zweites Steuersignal ab, d. h. das Steuersignal Cntrl steigt an, wobei die Schalter S1 und S2 ihn ihre untere Stellung geschwenkt werden. Dann umfaßt die Filterschaltung eine RC-Schleife (Integrator) R4, C1, einen als Integrator dienenden Verstärker OP4, dessen Rückkopplungszweig aus einem Widerstand R7 und parallelgeschalteten Kon­ densatoren C2 und C3 besteht, sowie einen die Integra­ toren verbindenden Widerstand R5. Ein Unterschied zum schmalbandigen Zustand besteht darin, daß sich der Wi­ derstandswert des Rückkopplungszweiges geändert hat. Einen weiteren Unterschied stellt die Tatsache dar, daß der Kondensator C3 über den Schalter S2 zum Kon­ densator C2 parallelgeschaltet ist. Weil der Kondensa­ tor C3 im breitbandigen Zustand auf den Spannungswert des C2 aufgeladen ist, wird kein zusätzlicher Ein­ schaltspannungsstoß erzeugt, wenn das Filter nach er­ folgtem Einrasten des PLL schmalbandig wird.
Bei dieser Schaltung ist der RC-Rückkopplungs­ zweig des Verstärkers OP4, der auch die Nullzeitkon­ stante des Filters bestimmt, je nach dem Zustand ent­ weder R6, C2 oder R7, C2||C3. Somit ist es möglich, durch Änderung des Werts von sowohl dem Widerstand als auch dem Kondensator sowohl die Bandbreite als auch den Dämpfungsfaktor der Schleife zu ändern und dadurch die Einrastgeschwindigkeit zu optimieren. Aus diesem Grund sind die Schalter erforderlich. Gäbe es z. B. nicht den Schalter S1 und gäbe es nur einen Widerstand oder wären die Widerstände R6 und R7 gleich groß, könnte der Dämpfungsfaktor des Filters im breitban­ digen Zustand so klein sein, daß ein Einrasten gar nicht stattfinden würde. Nun wird dagegen das Verhält­ nis von R6 zu R7 so gewählt, daß es eine Dekade be­ trägt, wobei durch den Schalter S1 der niedrigere Wi­ derstand R6 gewählt wird, der ein schnelles Einrasten bewirkt. Durch den Schalter S2 wird ein niederiger Kapazitätswert (C2) gewählt, was auch das Einrasten beschleunigt. Im schmalbandigen Zustand werden der höhere Widerstandswert R7 und eine hohe Kapazität, d. h. eine Parallelschaltung des C2 und C3, wobei der C3 zur Verhinderung eines Einschaltspannungsstoßes schon im voraus auf den Wert des C2 aufgeladen ist, gewählt.
Im Unterschied zu Filtern des Standes der Tech­ nik ändert sich auch der Wert des Kondensators in Ab­ hängigkeit vom Einrastzustand. Darum kann der Unter­ schied zwischen der breiten und der schmalen Bandbrei­ te groß sein, und es ist möglich, einen sehr schmal­ bandigen Phasenregelkreis zu realisieren. Die Band­ breite bei eingerasteter Schleife kann beispielsweise 0,7 Hz und während des Einrastens 10 Hz betragen.
Die erfindungsgemäße Einrastüberwachungsschal­ tung kann sowohl in digitaler als auch in analoger Form ausgeführt werden. Ist die Anwendungsumgebung digital, wobei dazu z. B. programmierbare Logikschal­ tungen gehören, empfiehlt es sich, eine digitale Über­ wachungsschaltung zu wählen. Dann werden anstelle von Komparatoren Zähler gemäß Fig. 4 verwendet. In diesem Beispiel wird angenommen, daß die Einrastfrequenz der Schleife 16 kHz beträgt. Die Zähler werden mit Takt­ impulsen von 512 kHz gespeist. Erreicht einer der bei­ den Zähler die Zahl neun; erhält eine digital ausge­ führte Verzögerungsschaltung DELAY den Eingang "1", wobei der Ausgang für zwei Sekunden auf "0" gebracht wird. Nach Ablauf dieser Zeit wird geprüft, ob sich der Zustand des Eingangs geändert hat.
Die Einrastüberwachungsschaltung wie auch das Filter selbst können im Rahmen der beigefügten Patent­ ansprüche in verschiedenen Weisen verwirklicht werden.

Claims (10)

1. Phasenregelkreis mit einem Phasendetektor, der als Eingänge ein Ein­ gangssignal des Kreises und ein dem Ausgangssignal des Kreises proportionales Signal aufweist, und dessen Ausgangssignal ein der Phasendifferenz der Eingangs­ signale proportionales Signal ist,
einem spannungsgesteuerten Oszillator,
einem mit dem Phasendetektor verbundenen Schlei­ fenfilter, wobei die davon erhaltene Spannung eine Steuerspannung des spannungsgesteuerten Oszillators ist und dessen Bandbreite mit Hilfe eines Steuer­ signals des Schleifenfilters geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner umfaßt:
eine operational mit dem Ausgang des Phasen­ detektors verbundene Einrastüberwachungsschaltung mit Mitteln zum Vergleichen des Impulses des Ausgangssig­ nals des Phasendetektors mit einem Referenzfenster und Mitteln zur Bildung eines zweiten Steuersignals, das das Schleifenfilter in einen schmalbandigen Zustand steuert, wenn der genannte Impuls ins Referenzfenster paßt, und zur Bildung eines ersten Steuersignals, das das Schleifenfilter in einen breitbandigen Zustand steuert, wenn sich der genannte Impuls wenigstens teilweise außerhalb des Referenzfensters befindet.
2. Phasenregelkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Vergleichen des Impulses des Ausgangssignals des Phasendetektors einen ersten Vergleicher (OP1; 41) zum Verglei­ chen des Ausgangssignals (Phase) des Phasendetektors mit einem ersten Referenzwert (V1), einen zweiten Vergleicher (OP2, 42) zum Verglei­ chen des Ausgangssignals. (Phase) des Phasendetektors mit einem zweiten Referenzwert (V2) und ein am Ausgang der Vergleicher vorgesehenes Logikelement (33; 43), das ein erstes logisches Signal abgibt, wenn das Ausgangssignal des Phasendetektors zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzwert liegt, und sonst ein zweites logisches Signal abgibt, umfassen.
3. Phasenregelkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vergleicher ein ana­ loger, als Komparator geschalteter erster Opera­ tionsverstärker (OP1) ist, dessen Referenzwert die erste Spannung (V1) ist, und der zweite Vergleicher ein analoger, als Komparator geschalteter zweiter Ope­ rationsverstärker (OP2) ist, dessen Referenzwert die zweite Spannung (V2) ist.
4. Phasenregelkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vergleicher ein erster digitaler n-Zähler (41) ist, zu dessen Rückstellein­ gang das Ausgangssignal (Phase) des Phasendetektors geführt wird, und der zweite Vergleicher ein zweiter digitaler n-Zähler (42) ist, zu dessen Rückstellein­ gang das Ausgangssignal (Phase) des Phasendetektors invertiert zugeführt wird, und daß sowohl der erste als auch der zweite Referenzwert als der Wert n die­ nen, bis zu dem der Zähler die zugeführten Taktimpulse zählt, und wenn einer der Zähler den Wert n erreicht, gibt das Logikelement das erste logische Signal ab.
5. Phasenregelkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikelement (33; 43) eine ENTWEDER-ODER-Schaltung ist.
6. Phasenregelkreis nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung des ersten und des zweiten Steuersignals des Schleifenfil­ ters ein mit dem Ausgang des Logikelements verbundenes Verzögerungsglied (34; 44) umfassen, wobei der Zustand des Ausgangs in regelmäßigen Zeitabständen in den Zu­ stand des Eingangs geändert wird.
7. Phasenregelkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert von wenigstens einem ohmschen Anteil des Schleifenfilters und der Kapazitätswert von wenigstens einem kapazitiven Anteil über Schalter (S1, S2) gewählt werden, die durch die Steuerspannung (Cntrl) gesteuert werden.
8. Phasenregelkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert dadurch ge­ wählt wird, daß über den ersten Schalter (S1) einer der beiden Widerstände (R6 oder R7) zu einem ohmschen Anteil gemacht wird, und daß der Kapazitätswert da­ durch gewählt wird, daß über den zweiten Schalter (S2) ein zweiter Kondensator (C3) zum ersten Kondensator (C2), der ein permanenter Teil des Filters ist, paral­ lelgeschaltet oder davon getrennt wird.
9. Phasenregelkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenn der zweite Kondensator (C3) von dem kapazitiven Anteil getrennt ist, wird er über einen Pufferverstärker (OP3) und den zweiten Schalter (S2) auf die Spannung des erstens Kondensators (C2) aufgeladen.
10. Phasenregelkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte ohmsche Anteil und der genannte kapazitive Anteil in einem Rückkopplungs­ zweig eines aktiven Filters angeordnet sind.
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