DE3531083C2 - - Google Patents
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- 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
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/22—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop
- H03L7/23—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop with pulse counters or frequency dividers
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Frequenzsyntheseschaltung
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Es ist bereits bekannt (FR-PS 22 30 117), die Summierung der
Frequenzen mittels zweier Oszillatoren durchzuführen, die durch
Spannung oder Strom steuerbar sind und jeweils eine Phasenregelschleife
aufweisen, wobei in der ersten Phasenregelschleife
die aus den vorhergehenden Stufen stammende
Eingangsfrequenz Fo+Δ, in der Δ die Summe der kleinen Frequenzinkremente
ist, durch eine variable ganze Zahl N zu teilen
mittels eines programmierbaren Teilers, und wobei eine den großen
Frequenzschritt darstellende Bezugsfrequenz P hinzugefügt
wird, während in der zweiten Phasenregelschleife die
Frequenz F A aus der ersten Phasenregelschleife
mit dem gleichen Faktor N multipliziert
wird, so daß sich die Ausgangsfrequenz F S =Fo+Δ+NP ergibt.
Der Nachteil bei einer derartigen Erzeugung der großen Schritte
besteht darin, daß die Frequenz F A und also auch das
Phasenrauschen auf der Ausgangsfrequenz um den Faktor N vergrößert
wird, welcher Faktor umso größer wird, je größer die
Anzahl der erforderlichen Schritte ist.
Gemäß der französischen Patentanmeldung 80 27 872 vom 31. 12. 80
wird vorgeschlagen, den als Teiler dienenden Faktor N durch
einen Faktor NR+M zu ersetzen, wobei R und M ganze Zahlen
sind, und den Multiplikationsfaktor N durch einen Faktor zu ersetzen,
der R mal kleiner ist, also N+M/R. Dadurch wird das
Phasenrauschen auf der Ausgangsfrequenz F S um das Verhältnis R
verringert, ohne daß die Anzahl der großen Schritte verringert
wird.
Dieses Vorgehen ist jedoch praktisch beschränkt auf die Synthese
von 40 bis 50 großen Schritten, wobei sich das Phasenrauschen
um 20 dB verschlechtert entsprechend R=4 oder 5.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzsyntheseschaltung
zu schaffen, die diese Beschränkung nicht aufweist
und die in der zweiten Phasenregelschleife einen Multiplikationsfaktor
des Phasenrauschens nahe 1 ergibt, wobei die
Anzahl der großen Frequenzschritte in dem überstrichenen Ausgangsfrequenzbereich
wesentlich höher sein kann.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Frequenzsyntheseschaltung
mit den im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden
Merkmalen gelöst.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen gerichtet.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Frequenzsyntheseschaltung
nach der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführungsform.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsstufe ist eine erste
Phasenregelschleife vorgesehen mit einem Oszillator O₁,
der durch eine Spannung oder durch Strom steuerbar ist und dessen
Steuereingang für die Beeinflussung der Frequenz mit dem
Ausgang eines Phasenkomparators CP₁ verbunden ist. Dieser empfängt
eine Eingangsfrequenz (Fo+ Δ )/N, die aus der Frequenz
am Eingang nach Durchlaufen eines Frequenzteilers D₁ mit dem
programmierbaren Teilungsverhältnis N erzeugt wurde. Der andere
Eingang des Komparators empfängt die Überlagerungsfrequenz
eines Mischers M nach Filterung durch einen Bandpaß FL, der lediglich
die Differenzfrequenz der an den Eingängen des Mischers
M anliegenden Frequenzen hindurchläßt. An diesen Mischer gelangt
einerseits eine Bezugsfrequenz P und andererseits die Frequenz
F A /Q, wobei F A die Ausgangsfrequenz des Oszillators O₁ ist und
Q einen zweiten Faktor bildet, der den Dividenden des Teilungsverhältnisses
in dem zweiten Frequenzteiler D₂ angibt.
Im Dauerbetrieb kann man also schreiben:
(Fo + Δ )/N = | F A /Q-P |,
woraus sich ergibt:
F A =Q [P±(Fo+Δ )/N] (1)
woraus sich ergibt:
F A =Q [P±(Fo+Δ )/N] (1)
Es ist ferner eine zweite Phasenregelschleife vorgesehen
mit einem zweiten Oszillator O₂, dessen Frequenz durch eine
Spannung oder einen Strom steuerbar ist, und dessen Steuerspannungseingang
an den Ausgang eines Phasenkomparators CP₂ angeschlossen
ist. Letzterer empfängt an einem seiner Eingänge eine
Oberwelle aus einem Oberwellengenerator T n der Frequenz F A /R n ,
die am Ausgang des Frequenzteilers K n mit dem festen Teilungsverhältnis
R n auftritt, und an seinem anderen Eingang die Überlagerungsfrequenz
eines zweiten Mischers M₂ nach Filterung
durch einen Bandpaß FM₂, die lediglich die subtraktive Überlagerungsfrequenz
durchläßt. Der zweite Mischer M₂ empfängt an
seinen Eingängen einerseits eine Oberwelle eines Oberwellengenerators
T₂ der Frequenz F A /R₂, die vom Ausgang des zweiten
Frequenzteilers K₂ mit dem festen Teilungsverhältnis R₂ herrührt,
und andererseits die subtraktive Überlagerungsfrequenz
vom Ausgang des Mischers M₁ nach Durchlaufen eines Bandpasses
FM₁ für die subtraktive Überlagerungsfrequenz. An den Mischer
M₁ gelangt einerseits eine Oberwelle des Oberwellengenerators
T₁ der Frequenz F A /R₁ vom Ausgang des Frequenzteilers K₁ mit
dem festen Teilungsverhältnis R₁, und andererseits die
Überlagerungsfrequenz des Mischers M₀ nach Filterung durch
einen entsprechenden Filter FM₀, aus der an den Eingängen anliegenden
Frequenz F A sowie der Ausgangsfrequenz F S des zweiten
Oszillators O₂. Die zweite Phasenregelschleife umfaßt
also n aus einem Frequenzteiler, einem Oberwellengenerator und
einem Mischer gebildeten Stufen (K₁, T₁, M₁; K₂, T₂, M₂, . . . K n ,
T n , CP₂, wobei n gleich 1, 2 oder vorzugsweise 3 oder auch
höher ist.
Im Dauerbetrieb der zweiten Phasenregelschleife gilt:
S₀(F S -F A )-S₁T₁F A /R₁- <↑→∇<Σ<≧↑→∇<₂T₂F A /R₂- . . . -S n-1-T n-1 F A /R n-1 = S n T n F A /R n ,
wobei T₁, T₂ . . . T n-1, T n gleich dem Wert der Oberwelle ist,
die an den betreffenden Mischer M₁, M₂ . . . M n-1, M n gelangt,
und S₀, S₁ . . . S n-1, S n Koeffizienten mit den Werten±sind,
abhängig davon, welche der beiden an M₀, M₁, M₂ . . . M n-1, CP₂
angelegten Frequenzen die größte ist. Daraus ergibt sich:
S₀F S = F A [S₀ + Σ₁ n (SiTi/Ri)]
oder
R sei der kleinste gemeinsame Nenner der Zahlen R₁, R₂ . . .
R n-1, R n . Für einen dieser Werte Ri kann man schreiben: Ri=
R/Zi, wobei Zi eine ganze Zahl ist. Daraus ergibt sich:
oder, wenn man N′=R+Σ₁ n S′iZiTi setzt:
F S =F A N′R (2)
Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich:
F S =N′QP/R±(Fo+Δ ) · N′Q/RN
Man braucht also lediglich die Zahlen Ri und Q so zu wählen,
daß N′=K₁N, wobei K₁ eine rationale Zahl ist, damit folgendes
gilt:
Wenn man nun als gegebene Größen die Grenzen des Variationsbereichs
der Frequenz F S , die Anzahl der großen Frequenzschritte
und die Eingangsfrequenz Fo+Δ als gegebene Größen annimmt,
so führt die Schaltung nach Fig. 1 zuerst eine Teilung durch N
aus, wobei N offensichtlich ebensoviele Werte annehmen kann wie
große Frequenzschritte gewünscht werden. Praktisch wird man für
den mittleren Wert von N einen Wert in der Nähe von R/K₁ wählen.
Mit dieser Einschränkung bleibt F A in der Größenordnung von F S .
Q sei irgendeine rationale Zahl einschließlich 1 (wobei der Frequenzteiler
D₂ natürlich eine komplexe Schaltung sein muß, wenn
Q ein Bruch ist). Außerdem wird als zweite Bedingung eingeführt,
daß PQ in der Nähe des mittleren Wertes F S liege oder mindestens
in dem Variationsbereich der Frequenz F S , die ja gegeben
ist. Die Wahl des Faktors Q hängt von dem Wert der gewählten
Bezugsfrequenz P ab.
Die Ausgangsfrequenz ändert sich nach der oben angegebenen Formel
pro Schritt um
und dieser Frequenzschritt ist eine
gegebene Größe. Es muß also
eine Konstante
mit einem bestimmten Wert sein in Bezug auf den Frequenzschritt,
die Bezugsfrequenz und den Faktor Q, so daß eine dritte
Bedingung gilt für Σ₁ n SiTi/Ri, also für die Ordnung der
Oberwelle und das Teilungsverhältnis in den einzelnen Stufen
der zweiten Schleife.
Unter Berücksichtigung dieser drei oben genannten Bedingungen
ist das Verhältnis von F S /F A in der Nähe von 1. Es gilt nämlich:
N′/R=1+Σ₁ n SiTi/Ri und der zweite Term darin ist
notwendigerweise klein.
Unter diesen Bedingungen wird das in der ersten Phasenregelschleife
eingeführte Rauschen in der zweiten Phasenregelschleife
nur um einen geringen Betrag verstärkt.
Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten
Grundschaltung.
Die Ausgangsfrequenz F S soll sich beispielsweise zwischen 1000
und 2000 MHz variieren lassen, und die von den vorhergehenden
Frequenzsynthesestufen ankommende Eingangsfrequenz umfaßt einen
festen Anteil Fo gleich 200 MHz und ein Frequenzinkrement Δ,
welches 0 und 100 MHz in kleinen Frequenzinkrementen
variabel ist. Diese Frequenzinkremente können beliebig klein
gemacht werden, abhängig von den vorangegangenen Frequenzsyn
thesestufen.
Die erste Phasenregelschleife ist identisch mit der in
Fig. 1 dargestellten Schaltung, wobei Q=15, P=100 MHz und
die ganze Zahl N zwischen 98 und 197 variabel ist.
Die zweite Phasenregelschleife umfaßt zwei Stufen mit
Teiler, Oberwellengenerator und Mischer (D₂ T₁ M₁) und (D₂-
D₃ T₂ CP₂), die von gleicher Art sind wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 1, wenn man schreibt: R₁=Q und R₂=Qr, wobei
r das feste Teilungsverhältnis des Frequenzteilers D₃ ist.
In dem betrachteten Ausführungsbeispiel mit r=10 läßt der
Filter FM₀ die Frequenzen von 0 bis 500 MHz durch und der Filter
FM₂ die Frequenzen 0 bis 50 MHz.
Die Schaltung nach Fig. 2 umfaßt ferner eine Frequenzannäherungsschleife
O₂ D₄ D₆-CP₃ D₅ . . .
Der Steuereingang für die Frequenz des Oszillators O₂ ist einerseits
mit dem Ausgang des Phasenkomparators CP₂ verbunden
und andererseits über einen Schalter I mit dem Ausgang eines
Phasenkomparators CP₃, dessen einer Eingang die durch KN in den
Frequenzteilern D₄ bzw. D₆ geteilte Ausgangsfrequenz F S empfängt
und dessen anderer Eingang die durch K in dem Frequenzteiler
D₅ geteilte Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers D₃ empfängt.
Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers D₆ ist zwischen
98 und 197 einstellbar.
Die Phasenregelschleife D₄-D₆-CP₃-D₅ wird tätig,
sobald Spannung an der Schaltung anliegt und bei jeder Änderung
des Teilungsfaktors N, wobei der Schalter I dann geschlossen
ist. Hierbei wird die Frequenz von O₂ derart geregelt, daß die
an dem Komparator CP₃ anliegenden Frequenzen identisch sind,
d. h. F A /QrK=F S /NK, woraus folgt
F S =F A · N/Q · r. (3)
Wenn man F A durch den Wert ersetzt, wie er sich unter Berücksichtigung
von Gleichung (1) ergibt, so folgt:
F S = (Fo + Δ + NP)/r,
(wobei die in dem Beispiel angegebenen Werte angenommen sind
und das Vorzeichen +).
In dem betrachteten Beispiel ist
woraus sich eine zwischen 1000 und 2000 MHz einstellbare
Frequenz ergibt.
Die spektrale Reinheit der Frequenz F S , die sich mit einer
derartigen Phasenregelschleife ergibt, ist ungenügend.
Für die praktische Realisierung des Frequenzteilers D₆, der
z. B. bei 200 MHz arbeiten muß, muß man mindestens K=10 wählen,
so daß der Multiplikationsfaktor KN für die Frequenz in
der Schleife zwischen 980 und 1970 liegt.
Man verschlechtert also das Signal-Rauschverhältnis um mindestens
60 dB, was für einen normalen Betrieb nicht annehmbar
ist.
Daher wird der Schalter I (mittels nicht dargestellter Einrichtungen)
geöffnet, sobald die Frequenzannäherung beendet ist,
so daß dann die Regelung von O₁ über den Komparator CP₂ erfolgt.
Bei Gleichheit der Frequenzen an den Eingängen von CP₂ ergibt
sich:
S₀ (F S - F A )-S₁T₁F A /Q = S₂T₂F A /Q · r
mit S₀=±1, je nach der durch den Filter FM₀ ausgewählten
Überlagerungsfrequenz, mit S₁=±1, je nach der durch den Filter
FM₁ ausgesiebten Überlagerungsfrequenz, und S₂=±1, je
nach der relativen Höhe der Frequenzen an den Eingängen von CP₂.
Daraus läßt sich ableiten:
oder auch mit
Wenn man die Gleichungen (4) und (3) vergleicht, so ergibt
sich, daß die Frequenz, die schließlich an die Phasenregelschleife
im eingeregelten Zustand anliegt, die gleiche ist
wie die Annäherungsfrequenz, also:
Q · r + S′₁T₁R + S′₂T₂ = N
und mit den Werten des gewählten Ausführungsbeispiels:
N=150+10S′₁T₁+S′₂T₂
Es sei z. B. angenommen, daß die Eingangsfrequenz Fo+Δ=
210 MHz sei und daß der Wert von N=171 sei.
Sodann ergibt sich:
Man erhält dann in FL₁ die Überlagerungsfrequenz
F S -F A =212,578948 MHz.
Die Ausgangsfrequenz von D₂ ist: F A /Q=101,22807 MHz, und die
zweite Oberwelle ist 202,456140 MHz (T₁=2).
Die Überlagerungsfrequenz von M₁ ist also:
212,578948-202,456140=10,122807 MHz.
Die Ausgangsfrequenz von D₃ ist: F A /Qr=10,122807.
Man erhält also für T₂=1 die Überlagerungs- oder Schwebungsfrequenz
0 bei CP₂.
Für den besonderen Fall mit N=Qr, also 150 in dem betrachteten
Beispiel, ergibt sich F A =F S =1520 bis 1530 MHz.
Die Überlagerungsfrequenzen am Ausgang von M₀ und M₁ sind also
Null. Die entsprechenden Gleichspannungsanteile werden über
die Filter FM₀ und FM₁ weitergeleitet.
Es sei bemerkt, daß die Differenz zwischen F S und F A gleich
F A /Qr ist, wenn N von Qr um eine Einheit abweicht.
F A ist also gleich 1500 MHz+ε, wobei ε variabel ist zwi
schen
nämlich zwischen 15,225 MHz
und 45,915 MHz, so daß also F A /Qr sehr nahe bei 10 MHz liegt.
Dieser minimale Unterschied zwischen F A und F S ist leicht mit
dem Filter FM₀ auszufiltern.
Im folgenden ist nun die Funktion der Schaltung beschrieben,
wenn die erste Phasenregelschleife in Betrieb ist, um
die Verhältnisse hinsichtlich der Spektralreinheit näher zu er
läutern.
Es sei Ba der in dem Eingangssignal Fo+Δ enthaltene Rauschanteil
und Bp der in der Bezugsfrequenz P enthaltene Rauschanteil,
BF A das Rauschen des Oszillators O₁ in der ersten Phasenregelschleife
und BF S das Rauschen in dem Ausgangssignal
der Schaltung.
Aus Gleichung (1) ergibt sich
(durch
vektorielle Addition der Rauschanteile in den Ausdrücken
und durch Multiplikation dieser Summe mit Q).
Es ist bekannt, daß das Phasenrauschen eines geregelten Oszillators
pro Einheit der Bandbreite (1 Hz) umso schwächer ist,
je enger der nötige Regelbereich ist, und die Größe dieses Regelbereichs
ist umso kleiner, je enger das Rauschspektrum des
Oszillators ist. Aus technologischen Gründen kann ein derartiges
enges Rauschspektrum praktisch nur erreicht werden, wenn
man bei dem Oszillator Δ F/F klein macht.
Aus dem Vorhergehenden ist klar, daß die Frequenz F A sich nur
etwa um 30 MHz ändert, also etwa um 5% des Wertes von F A . Für
einen ebenso kleinen Wert von Δ F/F erfüllt der geregelte
Oszillator die oben angegebene Bedingung und erhöht daher den
aus den vorhergehenden Elementen stammenden Rauschanteil praktisch
nicht. Die Besonderheit der Schaltung, die darin besteht,
einen Hilfsoszillator mit einem sehr geringen
Frequenzvariationsbereich zu verwenden, ermöglicht also einerseits
die Verwendung eines Hilfsoszillators hoher Güte und andererseits
seine Arbeitsweise im geregelten Zustand mit einem
Rauschpegel, der wesentlich unter seinem eigentlichen Rauschpegel
liegt. Damit der Bereich der Änderung von F A möglichst
klein ist, wird der feste Anteil von F A im wesentlichen in die
Mitte des Abstimmbereichs von F S gelegt. Wenn dieser Bereich
beispielsweise 1000 bis 2000 MHz beträgt, wie in dem betrachteten
Beispiel, nimmt man also für PQ=1500. Da der große Frequenzschritt
am Ausgang letztlich P/r ist, wenn man z. B. einen
großen Frequenzschritt von 10 MHz annimmt, so nimmt man r=10
und P=100, also Q=15.
Aus den vorangegangenen Formeln ergibt sich mit den in dem Beispiel
genannten Zahlenwerten: 20 bis 30+10 N=1000 bis 2000,
also N=98 bis 197.
Wenn man nunmehr den Rauschanteil BF S untersucht, so enthält
dieser einen ersten Term BF A ×N/Qr (Gleichung 3) und einen
zweiten Term, der im wesentlichen aus dem Beitrag von M₁ und
CP₂ herrührt. Dieser Beitrag ist gering aufgrund des Umstandes,
daß die Faktoren der Oberwellengeneratoren T₁ und T₂ niedrig
gewählt sind (was sich aus der bekannten Funktionsweise eines
Samplers ergibt). Unter Vernachlässigung dieser Größe ergibt
sich schließlich, daß der Rauschpegel am Ausgang nur mit dem
Faktor N/Qr multipliziert ist, der zwischen 0,653 bis 1,313
variiert, in Bezug auf den Rauschpegel von F A , daß also die
Rauschpegel dieser Signale sich nur zwischen -4 dB und +2,3 dB
unterscheiden.
Die Zahl der Stufen läßt sich auch erhöhen. Um z. B. einen großen
Frequenzschritt von 1 MHz zu erreichen, genügt es, eine
dritte Stufe hinzuzufügen, die einen weiteren Phasenkomparator
umfaßt, der von einem Frequenzteiler mit dem Teilungsverhältnis
10 und einem nachgeschalteten Oberwellengenerator
angesteuert wird, und die die Überlagerungsfrequenz des Phasenkomparators
CP₁ empfängt, um die Steuerspannung für O₂ zu erzeu
gen.
Die Schleife D₄-D₅-D₆-CP₃ für die numerische Annäherung
kann durch eine anologe Vorrichtung ersetzt sein, beispielsweise
für den Fall, daß O₁ vom YIG-Typ ist. Eine derartige Annäherungsschaltung
kann natürlich auch bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 angewendet werden, wobei die zweite Phasenregelschleife
nur eine Aufrechterhaltungsschleife ist und keine
Schleife zum Einstellen der Frequenz.
Die erste Phasenregelschleife zum Erzeugen von F A und
F A /Q kann selbst wiederum in verschiedenen Varianten ausgebildet
sein.
Zum Beispiel kann der Frequenzteiler D₂ für das Teilungsverhältnis
Q zwischen M und CP₁ angeordnet werden und die Bezugsfrequenz
für PQ ersetzen, oder der Frequenzteiler D₂ kann auch
ganz fortgelassen sein und die Teilung der Harmonischen Q von
Fo+Δ in dem Frequenzteiler D₁ für das Teilungsverhältnis N
durchgeführt werden.
Die Schaltung nach Fig. 2 läßt sich aus der Schaltung nach Fig.
1 herleiten, indem man n=2, R₁=Q und R₂=Qr wählt, woraus
sich ergibt:
Es ergibt sich daraus, daß N′=N ist und also K₁=1. Daraus
folgt:
F S =Q NP/R+(Fo+Δ ) · R=(Fo+Δ+ NP)/r.
Claims (4)
1. Frequenzsyntheseschaltung mit folgenden Merkmalen:
einem ersten (O₁) und einem zweiten (O₂) durch eine Spannung oder einen Strom steuerbaren Oszillator, die jeweils durch eine Phasenregelschleife geregelt sind,
in der ersten Phasenregelschleife wird eine Eingangsfrequenz (Fo+Δ ) durch eine erste rationale Zahl N geteilt, die eine Anzahl programmierbarer Werte annehmen kann als Funktion der gewünschten Anzahl großer Frequenzschritte,
das Teilungsergebnis (Fo+Δ )/N wird mit der Überlagerungsfrequenz aus einer durch eine zweite rationale Zahl Q geteilten Frequenz F A des ersten Oszillators (O₁) einerseits und einer Bezugsfrequenz P andererseits verglichen, und
in der zweiten Phasenregelschleife wird die Oszillatorausgangsfrequenz F A mit einem dritten rationalen Faktor N/QR multipliziert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Phasenregelschleife aufweist:
einen ersten Mischer (M₀), zum Erzeugen einer ersten Überlagerungsfrequenz (FM₀) aus der Frequenz F A und der vom Oszillator (O₂) erzeugten Ausgangsfrequenz F S ,
einen zweiten Mischer (M₁) zum Erzeugen einer zweiten Überlagerungsfrequenz (FM₁) aus der Ausgangsfrequenz des ersten Mischers (M₀) und einer Oberwelle der durch eine erste feste Zahl R₁ geteilten Frequenz F A ,
sowie einen dritten Mischer (M₂) zum Erzeugen einer dritten Überlagerungsfrequenz (FM₂) aus der zweiten Überlagerungsfrequenz (FM₁) und einer Oberwelle der durch eine zweite feste Zahl R₂ geteilten Frequenz F A ,
und daß aus der dritten Überlagerungsfrequenz (FM₂) ein Steuersignal für den Oszillator (O₂) der zweiten Phasenregelschleife erzeugt wird.
einem ersten (O₁) und einem zweiten (O₂) durch eine Spannung oder einen Strom steuerbaren Oszillator, die jeweils durch eine Phasenregelschleife geregelt sind,
in der ersten Phasenregelschleife wird eine Eingangsfrequenz (Fo+Δ ) durch eine erste rationale Zahl N geteilt, die eine Anzahl programmierbarer Werte annehmen kann als Funktion der gewünschten Anzahl großer Frequenzschritte,
das Teilungsergebnis (Fo+Δ )/N wird mit der Überlagerungsfrequenz aus einer durch eine zweite rationale Zahl Q geteilten Frequenz F A des ersten Oszillators (O₁) einerseits und einer Bezugsfrequenz P andererseits verglichen, und
in der zweiten Phasenregelschleife wird die Oszillatorausgangsfrequenz F A mit einem dritten rationalen Faktor N/QR multipliziert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Phasenregelschleife aufweist:
einen ersten Mischer (M₀), zum Erzeugen einer ersten Überlagerungsfrequenz (FM₀) aus der Frequenz F A und der vom Oszillator (O₂) erzeugten Ausgangsfrequenz F S ,
einen zweiten Mischer (M₁) zum Erzeugen einer zweiten Überlagerungsfrequenz (FM₁) aus der Ausgangsfrequenz des ersten Mischers (M₀) und einer Oberwelle der durch eine erste feste Zahl R₁ geteilten Frequenz F A ,
sowie einen dritten Mischer (M₂) zum Erzeugen einer dritten Überlagerungsfrequenz (FM₂) aus der zweiten Überlagerungsfrequenz (FM₁) und einer Oberwelle der durch eine zweite feste Zahl R₂ geteilten Frequenz F A ,
und daß aus der dritten Überlagerungsfrequenz (FM₂) ein Steuersignal für den Oszillator (O₂) der zweiten Phasenregelschleife erzeugt wird.
2. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste rationale Zahl N so gewählt
ist, daß innerhalb der Variationsgrenzen von Δ und N das
Verhältnis der Ausgangsfrequenz F S zu der
Oszillatorausgangsfrequenz F A in der Größenordnung von 1
liegt und daß das Produkt aus der rationalen Zahl Q und
der Bezugsfrequenz P derart gewählt ist, daß es eine
Größe entsprechend dem arithmetischen Mittelwert der Bereichsgrenzen
für die Ausgangsfrequenz F S hat.
3. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten
Phasenregelschleife die Ausgangsfrequenz F S nach der
Beziehung
bestimmbar ist, wobei
R i die jeweilige feste Zahl ist, durch die die Frequenz F A in dem jeweiligen Frequenzteiler K i der zweiten Phasenregelschleife geteilt wird;
T i die Ordnung der jeweiligen Oberwelle und
S i in Abhängigkeit davon, welche der beiden jeweils an die Mischer M₁, M₂, . . . M n angelegten Frequenzen die größere ist, gleich +1 oder -1 sind.
R i die jeweilige feste Zahl ist, durch die die Frequenz F A in dem jeweiligen Frequenzteiler K i der zweiten Phasenregelschleife geteilt wird;
T i die Ordnung der jeweiligen Oberwelle und
S i in Abhängigkeit davon, welche der beiden jeweils an die Mischer M₁, M₂, . . . M n angelegten Frequenzen die größere ist, gleich +1 oder -1 sind.
4. Frequenzsyntheseschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der dem zweiten Mischer (Phasenkompensator)
(CP₂) zugeordnete Teiler (D₃) ein Teilungsverhältnis
von Qr erzeugt, wobei r eine ganze Zahl
und Q das der festen Zahl R₁ entsprechende Teilungsverhältnis
des dem zweiten Mischer (M₁) zugeordneten Frequenzteilers
(D₂) ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8408651A FR2565440B1 (fr) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Etage synthetiseur de frequence comportant deux boucles a verrouillage de phase dont la seconde multiplie la frequence de la premiere par un facteur voisin de l'unite. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3531083A1 DE3531083A1 (de) | 1987-03-12 |
| DE3531083C2 true DE3531083C2 (de) | 1989-03-02 |
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ID=9304635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853531083 Granted DE3531083A1 (de) | 1984-06-01 | 1985-08-30 | Frequenzsyntheseschaltung mit zwei phasenverriegelungsschleifen, von denen die zweite die frequenz der ersten um einen faktor nahe 1 multipliziert |
Country Status (4)
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|---|---|
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| DE (1) | DE3531083A1 (de) |
| FR (1) | FR2565440B1 (de) |
| GB (1) | GB2179511B (de) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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