DE102005039352B4

DE102005039352B4 - Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Einrastbedingung eines Phasenregelkreises und Verfahren zum Bestimmen eines eingerasteten Zustandes eines Phasenregelkreises

Info

Publication number: DE102005039352B4
Application number: DE102005039352A
Authority: DE
Inventors: Andrea Camuffo
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: CN1917372A; US20070040614A1; CN1917372B; US7443247B2; DE102005039352A1

Abstract

Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Einrastbedingung eines Phasenregelkreises, aufweisend:
– einen Phasenregelkreis (1) mit
– einem Phasendetektor (10), der zum Bereitstellen eines Phasensignals (PD-OUT) an einem Ausgang (13) ausgelegt ist,
– eine Ladungspumpe (20), die an einem Eingang (21) mit dem Ausgang (13) des Phasendetektors (10) gekoppelt ist,
– einen Oszillator (40), der an einem Eingang (41) mit einem Ausgang (22) der Ladungspumpe (20) und an einem Ausgang (42) mit einem ersten Eingang (11) des Phasendetektors (10) gekoppelt ist und zur Abgabe eines Oszillatorsignals (O-OUT) an dem Ausgang (42) ausgelegt ist,
– einen Zähler (70) mit
– einem Eingang (71) zur Zuführung eines Eingangssignals (Z-IN), das von dem Phasensignal (PD-OUT) ableitbar ist,
– einem Takteingang (72), der mit dem Ausgang (42) des Oszillators (40) gekoppelt ist, und
– einem Anschluss (73) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) in Abhängigkeit eines eine...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Einrastbedingung eines Phasenregelkreises, eine Verwendung der Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Bestimmen eines eingerasteten Zustandes eines Phasenregelkreises.
Phasenregelkreise, englisch Phase Locked Loop, abgekürzt PLL, werden häufig eingesetzt, um Signale mit einer stabilen Frequenz zu erzeugen. Phasenregelkreise werden beispielsweise in Sendeanordnungen der stationären oder mobilen Kommunikationstechnik verwendet. Bei einigen Sendeverfahren wird ein Sendesignal frequenzmoduliert. Hier ist ein Phasenregelkreis zur Erzeugung einer abschnittsweisen stabilen Frequenz einsetzbar.
Übliche Phasenregelkreise umfassen in ihrem Vorwärtspfad einen Phasendetektor, eine Ladungspumpe und einen Oszillator. Zur Bildung eines Rückwärtspfades ist ein Ausgang des Oszillators mit einem Eingang des Phasendetektors verbunden.
Ist ein Phasenregelkreis nach dem Einschalten auf einen Zustand mit einer stabilen Frequenz eingeschwungen, wird er als eingerastet bezeichnet, englisch locked.
Es gibt Phasenregelkreise, die als Typ I Phasenregelkreise bezeichnet sind und ein Schleifenfilter mit nichtintegrierendem Übertragungsverhalten umfassen. Andere Phasenregelkreise werden Typ II Phasenregelkreise genannt und umfassen ein Schleifenfilter mit integrierender Charakteristik. Bei Phasenregelkreisen vom Typ I wird zum Erkennen des eingerasteten Zustandes üblicherweise überwacht, ob das Tastverhältnis der Ladungspumpe gegen Null tendiert. Als Tastverhältnis kann eine Zeitdauer, in der die Ladungspumpe aktiv ist, dividiert durch eine Periodendauer bezeichnet werden. Derartige Schaltungen sind für Typ II Phasenregelkreise nicht einsetzbar, da dort das Tastverhältnis der Ladungspumpe auch im eingerasteten Zustand im allgemeinen von Null verschieden ist.
Das Dokument JP 58-171131A zeigt einen Schaltkreis zur Drifterkennung eines PLL-spannungsgesteuerten Oszillators. Ein Ausgangssignal eines Phasenkomparators wird in dieser Schaltungsanordnung einem Eingang eines zählenden Schaltkreises zugeführt. Als Taktsignal des zählenden Schaltkreises dient ein bereitzustellendes Clock-Signal. Mit dem zählenden Schaltkreis und einem dem zählenden Schaltkreis nachgeschalteten Komparator kann die Pulsweite mit einem Wert verglichen werden. Ein Taktsignal mit einer hohen Frequenz ist dem zählenden Schaltkreis zuzuführen, um kleine Pulsweiten zu bestimmen.
Dokument EP 0 550 360 A1 beschreibt einen Phasenregelkreis mit einem Zähler, der eingangsseitig mit einem Phasenkomparator gekoppelt ist. Dem Zähler ist ein Komparator nachgeschaltet, der eine Differenz aufeinander folgender Pulse des Phasensignals mit einem Schwellwert vergleicht. Der Zähler ist als Aufwärts-/Abwärts-Zähler ausgebildet und somit zum Vergleich zweier aufeinander folgender Pulse des Phasensignals eingerichtet.
Dokument US 6 222 400 B1 befasst sich mit einem Phasenregelkreis und einem Einrastdetektor. Ein Signal am Ausgang eines Phasenkomparators wird einem Zähler zugeleitet. Ein Ausgangssignal des Zählers und ein externes Steuersignal werden zwei Eingängen eines Bewertungsschaltkreises zugeleitet. Der Bewertungsschaltkreis vergleicht den Wert des Ausgangssignals des Zählers mit dem Kontrollsignal.
Im Dokument US 5 126 690 ist ein Phasenregelkreis und ein Detektor zur Feststellung des eingerasteten und des nichteingerasteten Zustands angegeben. Ein Frequenzteiler ist in den Phasenregelkreis zwischen einen spannungskontrollierten Oszillator und einen Eingang des Phasendetektors geschaltet. Der Detektor ist mit den Ausgängen eines Phasendetektors und einem Ausgang des Frequenzteilers verbunden. Der Detektor umfasst eine Schaltung, der ein Phasensignal und ein Ausgangssignal des Frequenzteilers zugeführt wird und die den Verlust des eingerasteten Zustands detektiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effiziente Schaltungsanordnung zum Erfassen einer Einrastbedingung für einen Phasenregelkreis sowohl vom integrierenden als auch nichtintegrierenden Typ zu schaffen und ein Verfahren zum Bestimmen eines eingerasteten Zustands eines Phasenregelkreises bereitzustellen. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren vorzusehen, in der beziehungsweise in dem ein eingerasteter Zustand des Phasenregelkreises durch ein Erfassen von Parametern über einen längeren Zeitraum festgestellt wird.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 18 und dem Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 21 gelöst. Weiterbildungen und Ausge staltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Anordnung durch eine Schaltungsanordnung gelöst, umfassend einen Phasenregelkreis, einen Zähler und eine Auswertevorrichtung. Der Phasenregelkreis weist einen Phasendetektor, eine Ladungspumpe und einen Oszillator auf. Die Ladungspumpe ist zwischen den Phasendetektor und den Oszillator geschaltet. Ein Ausgang des Oszillators ist mit einem ersten Eingang des Phasendetektors gekoppelt.
Der Zähler umfasst einen Eingang, einen Takteingang und einen Anschluss. Der Takteingang des Zählers ist mit dem Ausgang des Oszillators verbunden. Die Auswertevorrichtung ist an einem ersten Anschluss mit dem Anschluss des Zählers verbunden.
Der Oszillator ist zur Abgabe eines Oszillatorsignals an dem Ausgang des Oszillators ausgelegt. Dem Zähler ist somit an dem Takteingang das Oszillatorsignal und an dem Eingang ein Eingangssignal zugeführt.
Der Phasendetektor ist zur Ermittlung einer Phasendifferenz zwischen dem Signal an dem ersten Eingang und einem Signal an einem zweiten Eingang des Phasendetektors eingerichtet. Der Phasendetektor ist ausgelegt dazu, ein Phasensignal an dem Ausgang des Phasendetektors abzugeben. Die Funktion der Ladungspumpe ist durch das Phasensignal gesteuert. Ein Puls an dem Ausgang der Ladungspumpe weist daher näherungsweise eine Pulslänge auf, die der Pulslänge eines Pulses des Phasensignals an dem Ausgang des Phasendetektors entspricht.
Dem Zähler ist an seinem Eingang ein von dem Phasensignal ableitbares Eingangssignal zuführbar. Der Zähler ist zur Abgabe eines Ausgangssignals an dem hierzu vorgesehenen Anschluss des Zählers ausgelegt. Das Ausgangssignal des Zählers gibt die Pulslänge des Phasensignals wieder. Bei einem Typ I Phasenregelkreis tendiert die Pulslänge zu einem Wert 0. Bei einem Typ II Phasenregelkreis nähert sich die Pulslänge einem stabilen Wert. Bei einer Pulslänge 0 ist der Typ I Phasenregelkreis und bei einem stabilen Wert für die Pulslänge ist der Typ II Phasenregelkreis eingerastet. Das Ausgangssignal des Zählers ist somit zur Bestimmung eines eingerasteten Zustands des Phasenregelkreises einsetzbar.
Die Auswertevorrichtung ist eingerichtet, Pulslängen aufeinander folgender Pulse zu vergleichen und einen Differenzbetrag zu bilden. Weiter ist die Auswertevorrichtung dazu eingerichtet, den Differenzbetrag wiederum mit einem einstellbaren Grenzwert D zu vergleichen. Die Auswertevorrichtung ist mittels der Bildung der beiden Vergleiche ausgelegt dazu, eine Einrastbedingung des Phasenregelkreises zu erfassen.
Dabei ist die Auswertevorrichtung zur Bildung einer ersten Differenz zwischen einer ersten Pulslänge eines ersten Pulses und einer zweiten Pulslänge eines auf den ersten Puls folgenden zweiten Pulses und zum Vergleich der ersten Differenz mit einem einstellbaren Grenzwert D ausgelegt. Darüber hinaus ist die Auswertevorrichtung zur Bildung mindestens einer weiteren Differenz zwischen der ersten Pulslänge und mindestens einer weiteren Pulslänge von mindestens einem zeitlich auf den zweiten Puls folgenden weiteren Puls und zum Vergleich der mindestens einen weiteren Differenz mit dem einstellbaren Grenzwert D ausgelegt. Weiter ist die Auswertevorrichtung zur Abgabe des Ausgangssignals der Auswertevorrichtung mit einem einen eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert ausgelegt, falls die erste Differenz und die mindestens eine weitere Differenz kleiner als der einstellbare Grenzwert D sind.
Es ist ein Vorteil dieser Schaltungsanordnung, dass mit Hilfe des Zählers und der Auswertevorrichtung die Pulslängen aufeinander folgender Pulse des Phasensignals zur Feststellung des Einrastens herangezogen sind. Es ist ein Vorteil der Schaltungsanordnung, dass sie unabhängig vom Typ des Phasenreglers realisierbar ist. Es ist effizient, dass als Taktsignal für den Zähler ein im System bereits an anderer Stelle vorhandenes Signal, nämlich das Oszillatorsignal eingesetzt ist. Daher kann darauf verzichtet werden, für den Zähler einen eigenen Oszillator vorzusehen, der den Flächenbedarf erhöhen würde. Das Oszillatorsignal ist mit Vorteil ein hochfrequentes Signal, so dass der das Tastverhältnis des Phasen signals repräsentierende Wert mit hoher Genauigkeit ermittelbar ist.
In einer Weiterbildung umfasst der Phasenregelkreis ein Filter. Das Filter ist eingangsseitig mit dem Ausgang der Ladungspumpe und ausgangsseitig mit dem Eingang des Oszillators verbunden. Das Filter kann ein Schleifenfilter sein. Das Filter kann ein Tiefpassverhalten aufweisen. Das Filter kann ein aktives oder alternativ ein passives Filter sein.
In einer Ausführungsform zeigt das Filter ein nichtintegrierendes Übertragungsverhalten. Der Phasenregelkreis kann daher als Phasenregelkreis vom Typ I bezeichnet werden.
In einer anderen Ausführungsform weist das Filter ein integrierendes Übertragungsverhalten auf. Der Phasenregelkreis kann daher als Phasenregelkreis vom Typ II bezeichnet werden.
Der Phasenregelkreis kann somit eine Konfiguration enthalten, bei der die Ladungspumpe auch im eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises eine Pulslänge größer Null zeigt. Im Englischen wird dies als Offset charge pump configuration bezeichnet. Die Pulslänger größer 0 ist mittels des Zähler bestimmbar. Erreicht die Pulslänge einen stabilen Wert, so ist der Phasenregelkreis eingerastet.
Der Eingang des Zählers kann mit dem Ausgang des Phasendetektors verbunden sein. In einer Ausführungsform liegt das Phasensignal als Digitalsignal vor und ist mit einem einfach auslegbaren Zähler zählbar.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Zähler mit dem Ausgang der Ladungspumpe verbunden sein und so mit Vorteil direkt den Zeitraum erfassen, in dem die Ladungspumpe ein Analogsignal mit einer großen Amplitude beziehungsweise einer großen Pulshöhe abgibt, verglichen mit einer Amplitude oder einer Pulshöhe eines Offset-Signals der Ladungspumpe.
In einer Ausführungsform umfasst der Phasenregelkreis einen Frequenzteiler, der zwischen dem Oszillator und dem Phasendetektor geschaltet ist. Dabei ist ein erster Ausgang des Frequenzteilers mit dem ersten Eingang des Phasendetektors verknüpft. Der Frequenzteiler ist zum Heruntersetzen einer Frequenz des Oszillatorsignals ausgelegt. Damit sind die dem Frequenzteiler nachgeschalteten Funktionsblöcke wie der Phasendetektor und die Ladungspumpe mit Vorteil für eine niedrigere Frequenz als der Oszillator und der Frequenzteiler ausgelegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator, englisch voltage controlled oscillator, abgekürzt VCO.
Die Ladungspumpe kann in einer Ausführungsform ausgelegt sein, mindestens einen Kondensator aufzuladen oder/und zu entladen, damit eine Spannung, die dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführt ist, so eingestellt ist, dass der spannungsgesteuerte Oszillator die vorgegebene Frequenz ausgangsseitig zur Verfügung stellt. Der mindestens eine Kondensator kann von der Ladungspumpe, von dem Filter oder von dem spannungsgesteuerten Oszillator umfasst sein.
In einer Ausführungsform weist der Frequenzteiler einen einstellbaren Teilerfaktor auf. In diesem Fall wird der Frequenzteiler im englischen Multi Modulus Divider, abgekürzt MMD, bezeichnet. Der Teilerfaktor eines MMD kann zwischen zwei Werten oder mehr Werten umschaltbar sein.
Der Phasenregelkreis kann in einer Ausführungsform zu einem Betrieb mit einem Sigma-Delta Verfahren eingerichtet sein. In dieser Ausführungsform kann die Pulslänge der Ladungspumpe auch im eingerasteten Zustand eine geringfügige Schwankung, im englische Sigma Delta Jitter genannt, aufweisen. Mit Vorteil ist der einstellbare Grenzwert D größer als die geringfügige Schwankung gewählt.
Mit dem zweiten Eingang des Phasendetektors ist bevorzugt ein Referenzoszillator, der zur Abgabe eines Referenzoszillatorsignals ausgelegt ist, verbunden.
Der Zähler kann ein synchroner Dualzähler oder ein asynchroner Dualzähler sein. In alternativen Ausführungen kann der Zähler ein asynchroner oder ein synchroner binär kodierter Dezimalzähler, abgekürzt BCD-Zähler, englisch binary coded decimal counter sein. Der Zähler kann hintereinander geschaltete Flip-Flop-Schaltungen umfassen.
Dem Zähler kann an seinem Eingang das Eingangssignal zugeführt sein, das von dem an dem Ausgang des Phasendetektors bereit gestellten Phasensignal des Phasendetektors abgeleitet ist. In einer Ausführungsform ist das Phasensignal direkt dem Zähler als Eingangssignal zugeführt. In einer alternativen Ausführungsform ist ein Signal, das an dem Ausgang der Ladungspumpe abgreifbar ist, dem Zähler als Eingangsignal zugeführt.
Die Signale an den Ausgängen einer oder mehrerer Komponenten des Phasenregelkreises können Pulse mit steilen positiven und negativen Flanken sein. In einer Ausführungsform können die Signale Digitalsignale sein. Alternativ können die Signale an den Ausgängen einer oder mehrerer Komponenten des Phasenregelkreises näherungsweise Sinusschwingungen mit oberer und unterer Halbwelle und Null-Durchgängen entsprechen.
Der Zähler kann ausgelegt sein, Pulse zu zählen. Alternativ ist er dazu ausgelegt, ausschließlich die positive Flanke oder die negative Flanke zu zählen. Er kann zum Zähler der positiven und der negativen Flanke ausgelegt sein.
In einer anderen Ausführungsform ist der Zähler dazu eingerichtet, Null-Durchgänge einer Schwingung zu zählen. Alternativ kann er ausgelegt sein, eine vollständige Sinusschwingung mit oberer und unterer Halbwelle zu zählen.
Der Zähler kann ein Hochgeschwindigkeitszähler sein.
In einer Weiterbildung ist der Zähler abschaltbar ausgelegt. Der Zähler kann daher abgeschaltet sein, sobald der Phasenregelkreis eingerastet ist. Mit Vorteil ist dadurch der Leistungsverbrauch und das Phasenrauschen des Oszillatorsignals verringert. Der Zähler kann zu- und abschaltbar ausgelegt sein.
In einer Weiterbildung weist die Schaltungsanordnung eine Logikeinheit auf. Der Frequenzteiler umfasst in dieser Weiterbildung einen zweiten Ausgang, der mit einem zweiten Eingang der Logikeinheit gekoppelt ist. Die Logikeinheit ist dazu ausgelegt, an einem Anschluss ein Ausgangssignal der Logikeinheit abzugeben.
In einer ersten Ausführungsform der Weiterbildung ist der Ausgang des Phasendetektors mit einem ersten Eingang der Logikeinheit gekoppelt. In einer zweiten Ausführungsform ist der Ausgang der Ladungspumpe mit dem ersten Eingang der Logikeinheit verbunden. In einer dritten Ausführungsform der Weiterbildung ist dem ersten Eingang der Logikeinheit das Referenzoszillatorsignal, welches ausgangsseitig an dem Referenzoszillator oder an dem zweiten Eingang des Phasendetektors abgreifbar ist, zugeführt.
Der Frequenzteiler ist in den drei Ausführungsformen der Weiterbildung mit Logikeinheit ausgelegt dazu, ein verzögertes Signal an dem zweiten Ausgang mit einer einstellbaren Verzögerungszeit gegenüber einem Signal an dem ersten Ausgang abzugeben. Ist zu dem Zeitpunkt der Abgabe des verzögerten Signals an dem zweiten Ausgang des Frequenzteilers die Ladungspumpe in einem solchen Betriebszustand, dass sie ein Signal an ihrem Ausgang abgibt, dessen Amplitude oder Pulshöhe betragsmäßig größer als das Signal im Ruhezustand ist, so ist an dem Anschluss der Logikeinheit ein Ausgangssignal der Logikeinheit abgreifbar, das eine Information repräsentiert, dass gemäß der Logikeinheit der Phasenregelkreis nicht in einem eingerasteten Zustand ist. Ist die Ladungspumpe zu dem Zeitpunkt, an dem das verzögerte Signal einen Puls zeigt, im Ruhezustand, so repräsentiert ein Ausgangssignal der Logikeinheit eine Information, dass gemäß der Logikeinheit der Phasenregelkreis in einem eingerasteten Zustand ist.
In einer Weiterbildung weist der Frequenzteiler mindestens einen weiteren Ausgang zur Abgabe mindestens eines weiteren verzögerten Signals auf. Die Logikeinheit ist an mindestens einem weiteren Eingang mit dem mindestens einen weiteren Ausgang des Frequenzteilers verbunden. Die Logikeinheit ist zur Abgabe mindestens eines weiteren Ausgangssignal der Logikeinheit an einem Anschluss der Logikeinheit ausgelegt. Damit ist die Pulslänge des von dem Phasensignal ableitbaren Signals genauer erfassbar.
In einer Ausführungsform umfasst der Frequenzteiler einen Hochfrequenzzähler. Der Eingang des Frequenzteilers und damit ein Eingang des Hochfrequenzzählers ist mit dem Oszillatorsignal beaufschlagt. Der Frequenzteiler ist ausgelegt, nach Erreichen eines ersten einstellbaren Zählwertes den Hochfrequenzzähler zurückzusetzen und ein Signal an den ersten Ausgang des Frequenzteilers abzugeben. Der einstellbare Zählwert stellt das Teilerverhältnis dar, das zwischen der Frequenz an dem Eingang des Frequenzteilers und der Frequenz an dem Ausgang des Frequenzteilers liegt.
Der Frequenzteiler ist in einer Weiterbildung dazu eingerichtet, an dem zweiten Ausgang des Frequenzteilers ein verzögertes Signal zur Verfügung zu stellen, wenn der Hochfrequenzzähler einen zweiten einstellbaren Zählwert erreicht hat. Der erste einstellbare Zählwert ist in dieser Ausführungsform größer als der zweite einstellbare Zählwert.
In einer Ausführungsform umfasst die Logikeinheit ein UND-Gatter. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Logikeinheit ein exklusives ODER-Gatter, abgekürzt XOR-Gatter. Die Logikeinheit kann eine bistabile Kippschaltung, englisch flip-flog, umfassen.
In einer Ausführungsform ist der Zähler ausgelegt dazu, ein Ausgangssignal des Zählers abzugeben, welches eine erste Anzahl N von Zyklen des Oszillatorsignals repräsentiert, die der Zähler zählt, während die Bedingung erfüllt ist, dass das Eingangssignal des Zählers einen oberen Schwellwert überschreitet. Die Zyklen des Oszillatorsignals können beispielsweise periodisch auftretende Pulse oder Schwingungen einer Wechselspannung sein. In einer Ausführungsform ist die Ladungspumpe aktiv, sofern das Eingangssignal des Zählers den oberen Schwellwert überschreitet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Ladungspumpe inaktiv, wenn das Eingangssignal des Zählers den oberen Schwellwert überschreitet.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Unterschreiten des Eingangssignals eines unteren Schwellwertes der Zähler zur Zählung einer zweiten Anzahl M von Zyklen des Oszillatorsignals und zur Abgabe eines Ausgangssignals des Zählers eingerichtet ist, welches die zweite Anzahl M von Zyklen repräsentiert.
In einer anderen Ausführungsform ist der Zähler zur Abgabe eines Ausgangssignals des Zählers vorgesehen, welches einer ersten Zeitdauer entspricht, während der das Eingangssignal über einem oberen Grenzwert ist. Alternativ ist der Zähler zur Abgabe eines Ausgangssignals des Zählers ausgelegt, repräsentierend eine zweite Zeitdauer, während der das Eingangssignal unter einem unteren Grenzwert ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Zähler derart zur Abgabe eines Ausgangssignals ausgelegt sein, dass das Ausgangssignal des Zählers einem Tastverhältnis α entspricht. Das Tastverhältnis ist aus dem Verhältnis einer dritten Zeitdauer, während der das Eingangssignal einen Mindestwert überschreitet, und der Periodendauer eines Taktes des Phasensignals oder des am Ausgang der Ladungspumpe anliegenden Signals gebildet. In einer Weiterbildung ist der Zähler dazu ausgelegt, die Periodendauer durch Zählung zu bestimmen.
Dem Zähler kann in einer Weiterbildung an einem weiteren Eingang das Referenzoszillatorsignal oder ein an dem ersten Ausgang des Frequenzteilers abgreifbares Signal zugeführt sein. Dies kann mit Vorteil dazu dienen, die Periodendauer festzulegen, mit der die Messung wiederholbar ist.
In einer Ausführungsform ist der Zähler dazu ausgelegt, ein anderes Tastverhältnis β = 1 – α abzugeben, welches sich aus der Differenz von 1 und dem Tastverhältnis α berechnet.
Das Ausgangssignal des Zählers kann eingesetzt sein, Informationen über den Phasenregelkreis bei einer Kontrolle nach der Produktion des Phasenregelkreises zu liefern. Das Ausgangssignal des Zählers kann einer Funktionskontrolle dienen. Dazu kann der Anschluss des Zählers mit einer Elektronik eines Testers gekoppelt sein. Mit Vorteil ist zur Kontrolle keine Verbindung zu einem Anschluss unmittelbar im Vorwärts- oder Rückwärtszweig des Phasenregelkreises nötig. Eine derartige Verbindung mittels einer sogenannten Probecard, die zum Kontaktieren von Anschlussstellen eines Bausteins auf einem Wafer dient, kann den zu untersuchenden Phasenregelkreis stärker beeinflussen als eine Verbindung zu dem Anschluss des Zählers. Somit kann mit Vorteil diese Anordnung ausgelegt sein, das Ausgangssignal des Zählers bereitzustellen, welches zur Produktionskontrolle oder Qualitätskontrolle des Phasenregelkreises geeignet ist.
Der Zähler kann ausgangsseitig an dem ersten Anschluss der Auswertevorrichtung angeschlossen sein. Die Auswertevorrichtung kann dazu ausgelegt sein, die erste Anzahl N, die zweite Anzahl M, die erste Zeitdauer, die zweite Zeitdauer, das Tastverhältnis α oder das Tastverhältnis β zu verarbeiten.
Die Auswertevorrichtung kann einen Speicher und eine damit gekoppelte Recheneinheit umfassen. Die Auswertevorrichtung kann zum Ermitteln vorgesehen sein, ob der Phasenregelkreis eingerastet oder nicht eingerastet ist. Sie kann zum Bereitstellen eines diese Information repräsentierenden Ausgangssignals der Auswertevorrichtung an einem zweiten Anschluss der Auswertevorrichtung ausgelegt sein. Die Auswertevorrichtung kann dazu ausgelegt sein, mehrere hintereinander ermittelte Werte für die erste Anzahl N, die zweite Anzahl M, die erste Zeitdauer, die zweite Zeitdauer oder das Tastverhältnis α oder 1 – α zu verarbeiten. Zur Verarbeitung kann in einer Ausführungsform ein Vergleich eines aktuellen am Eingang zur Verfügung gestellten Wertes mit dem ersten am Eingang zur Verfügung gestellten Wert vorgesehen sein.
Die Auswertevorrichtung kann dazu ausgelegt sein, eine dritte Anzahl S1 von Messwerten mit einem ersten Messwert zu vergleichen und dann ein Ausgangssignal der Auswertevorrichtung an dem Ausgang bereit zu stellen, das einen eingerasteten Phasenregelkreis repräsentiert, wenn alle Messwerte um weniger als einen einstellbaren Grenzwert D von dem ersten Messwert verschieden sind. Falls mindestens ein Messwert um gleich viel oder mehr als den einstellbaren Grenzwert D von dem ersten Messwert verschieden ist, kann die Auswertevorrichtung ein Ausgangssignal bereitstellen, das einen nicht-eingerasteten Phasenregelkreis repräsentiert.
Die Auswertevorrichtung kann dazu ausgelegt sein, einen Messwert, der mehr als den Grenzwert D oder um den Grenzwert D vom ersten Messwert abweicht, als neuen ersten Messwert vorzusehen, mit dem die dritte Anzahl S1 von Messwerten verglichen werden. Mit Vorteil ist derjenige Messwert als neuer erster Messwert vorgesehen, der zeitlich möglichst kurz nach der Bestimmung des ersten Messwertes ermittelt wird und um mehr als den Grenzwert D oder um den Grenzwert D vom ersten Messwert abweicht.
Es können unmittelbar aufeinander folgende Messwerte erfasst und verglichen werden. Alternativ können beispielsweise jeder zweite Messwert oder jeder dritte Messwert verglichen werden. In einer weiteren Ausführungsform wird beispielsweise jede zweite oder jede dritte Pulslänge des Pulses des Eingangssignals des Zählers erfasst und verglichen.
Die Recheneinheit kann einen Mikrocontroller umfassen.
Alternativ umfasst die Auswertevorrichtung zur Berechnung analoge Elemente und Digital-Gatter.
In einer Weiterbildung ist die Auswertevorrichtung eingangsseitig mit dem Anschluss der Logikeinheit gekoppelt. Die Auswertevorrichtung kann ausgelegt sein, das an dem Anschluss der Logikeinheit abgreifbare Signal zur Ermittlung, ob der Phasenregelkreis eingerastet ist, einzusetzen.
In einer Ausführungsform ist der Phasendetektor, die Ladungspumpe, der Oszillator und der Zähler auf einem Halbleiterkörper realisiert. Optional ist das Filter zusätzlich auf dem Halbleiterkörper realisiert. In einer anderen Ausführungsform ist der Frequenzteiler zusätzlich auf dem Halbleiterkörper realisiert. Es ist ein Vorteil dieser Realisierungen, dass bei einem Test des Halbleiterkörpers in einer Testeinrichtung, die die Auswertevorrichtung umfasst, sehr schnell anhand des Ausgangssignals des Zählers erkennbar ist, ob der Phasenregelkreis den Vorgaben entspricht.
In einer Weiterbildung kann zusätzlich die Auswertevorrichtung auf dem Halbleiterkörper vorgesehen sein. Es ist ein Vorteil dieser Weiterbildung, dass während des Betriebes des Phasenregelkreises feststellbar ist, ob sich der Phasenregelkreis im eingerasten oder nicht-eingerasteten Zustand befindet.
In einer anderen Ausführungsform des vorgeschlagenen Prinzips ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die einen Phasenregelkreis, einen Zähler und eine Auswertevorrichtung aufweist. Der Phasenregelkreis umfasst einen Phasendetektor, dem eine Ladungspumpe nachgeschaltet ist. Der Ladungspumpe ist wiederum ein Oszillator nachgeschaltet, welcher ausgangsseitig mit einem ersten Eingang des Phasendetektors gekoppelt ist. Der Zähler ist zum Zählen der Zyklen eines Oszillatorsignals des Oszillators vorgesehen, während ein von einem Phasensignal des Phasendetektor abgeleitetes Signal einen stabilen Logikpegel oder einen näherungsweise stabilen Analogpegel hat. Der Zähler ist zur Abgabe einer Information über die Pulslänge eingerichtet. Die Auswertevorrichtung ist eingerichtet, die Pulslängen aufeinander folgender Pulse zu vergleichen und zu ermitteln, ob eine Differenz kleiner als ein einstellbarer Grenzwert D ist.
Dabei ist der Zähler zur Ausgabe einer Pulslänge des Phasensignals ausgelegt. Die Auswertevorrichtung ist zum Vergleich einer Differenz von Pulslängen aufeinander folgender Pulse mit einem einstellbaren Grenzwert D ausgelegt. Weiter ist die Auswertevorrichtung dazu ausgelegt, eine Anzahl S1, welche größer 1 ist, von Pulslängen mit einer ersten Pulslänge zu vergleichen und dann ein Ausgangssignal bereit zu stellen, das einen eingerasteten Phasenregelkreis repräsentiert, wenn die Pulslängen um weniger als einen einstellbaren Grenzwert D von der ersten Pulslänge verschieden sind.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Zähler eingangsseitig mit einem Ausgang des Phasendetektors oder mit einem Ausgang der Ladungspumpe verbunden.
Die Schaltungsanordnung mit dem Phasenregelkreis kann in einer stationären Sendeanordnung eingesetzt sein. Alternativ kann die Schaltungsanordnung mit dem Phasenregelkreis in einem Gerät der Mobilfunkkommunikation Verwendung finden.
Der Zähler kann zur Funktionskontrolle eines Phasenregelkreises eingesetzt sein. Die Funktionskrontrolle ist bei einem Test des Phasenregelkreises auf einem Wafer oder nach dem hybriden Aufbau des Phasenregelkreises auf einem Träger durchführbar.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines eingerasteten Zustands eines Phasenregelkreises folgende Schritte:
Während ein Phasensignal eines Phasendetektors einen stabilen Logikpegel aufweist, wird eine erste Anzahl von N von Zyklen eines Oszillatorsignals eines Oszillators bestimmt. Weiter wird darauffolgend mindestens eine weitere Anzahl L von Zyklen des Oszillatorsignals bestimmt, während denen das Phasensignal des Phasendetektors den stabilen Logikpegel aufweist.
Weiter wird die erste Anzahl N und die mindestens eine weitere Anzahl L verglichen.
Ein Ausgangssignal mit einem einen eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert wird abgegeben, wenn eine Differenz zwischen der ersten Anzahl N und der mindestens einen weiteren Anzahl L bei jeder der mindestens einen weiteren Anzahl L kleiner als ein einstellbarer Grenzwert D ist. Wenn eine Differenz gleich dem einstellbaren Grenzwert D oder größer als der einstellbare Grenzwert D ist, wird ein Ausgangssignal mit einem einen nicht-eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert bereit gestellt.
Es ist ein Vorteil dieses Verfahrens, dass somit mindestens zwei zu verschiedenen Zeiten hintereinander aufgenommene Messwerte verglichen werden, um einen eingerasteten Zustand zu erkennen. Mit Vorteil ist dieses Verfahren unabhängig vom Typ des Phasenregelkreises.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Signal eines Ausgangs der Ladungspumpe, die dem Phasendetektor nachgeschaltet ist, anstelle des Phasensignals eingesetzt werden. In dieser Ausführungsform wird die erste Anzahl N von Zyklen eines Oszillatorsignals bestimmt, während das Signal an dem Ausgang der Ladungspumpe einen näherungsweise stabilen Analogpegel aufweist oder alternativ sich über einen oberen Schwellwert befindet oder alternativ in einer weiteren Ausführungsform unter einem unterem Schwellwert liegt. Entsprechendes gilt für die Bestimmung mindestens der weiteren Anzahl L.
Der Grenzwert D liegt in einem Ausführungsbeispiel zwischen 1 und 1024. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt er zwischen 2 und 64.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich eine dritte Anzahl S1 von Bestimmungen der weiteren Anzahl L um weniger als den Grenzwert D von der ersten Anzahl N unterscheidet, ehe der Phasenregelkreis als eingerastet bezeichnet wird. Die dritte Anzahl S1 von Bestimmungen liegt in einer Ausführungsform in einem Bereich von 1 bis 2048. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt sie in einem Bereich zwischen 8 und 256. Während eines Einrastvorganges kann der Phasenregelkreis eine Zeitspanne mit näherungsweise gleichen Pulslängen durchlaufen, aber noch nicht eingerastet sein. Daher ist mit Vorteil die dritte Anzahl S1 so hoch gewählt, dass Be stimmungen der Pulslängen beziehungsweise der weiteren Anzahl L vor und nach der Zeitspanne mit näherungsweise gleichen Pulslängen vorgesehen sind.
Eine alternative Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung eines eingerasteten Zustandes sieht vor, eine einstellbare Anzahl von Bestimmungen der ersten Anzahl N vorzunehmen und den Mittelwert daraus als Referenzwert zu bezeichnen, mit dem die folgenden Messungen verglichen werden.
Zusammenfassend hat das vorgeschlagene Prinzip folgende Vorteile: Die Anordnung und das Verfahren sind unabhängig vom Typ des Phasenregelkreises einsetzbar. Sie erlauben das Erkennen des eingerasteten oder nicht-eingerasteten Zustandes des Phasenregelkreises. Darüber hinaus ermöglichen die Anordnungen und das Verfahren das Überwachen des Einschwingens des Phasenregelkreises. Da dieses Überwachen mit einem Zähler auf dem Halbleiterkörper durchgeführt wird und nur ein Ausgangssignal des Zählers abzugreifen ist, wird der Phasenregelkreis beim Test in einer Testumgebung, das die Auswertevorrichtung umfasst, nicht durch direktes Kontaktieren einer der Leitungen im Phasenregelkreis in Phasenlage oder Frequenz gestört. Somit erlauben die Anordnungen und das Verfahren einen guten Einblick in das Verhalten des Phasenregelkreises und ermöglichen einen guten Vergleich mit Simulationsergebnissen.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit Schaltungsteile in Bauelementen und ihrer Funktion übereinstimmen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.
1A bis 1D zeigen jeweils beispielhafte Schaltungsanordnungen nach dem vorgeschlagenen Prinzip.
2 zeigt eine Ausführungsform einer Auswertevorrichtung an einem Beispiel.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Frequenzteilers an einem Beispiel.
4 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf eines Ausgangssignals der Ladungspumpe in Abhängigkeit von der Zeit.
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform für eine Ablaufvorschrift nach dem vorgeschlagenem Prinzip.
1A zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung mit einem Phasenregelkreis nach dem vorgeschlagenem Prinzip umfassend einen Phasendetektor 10, nachgeschaltet eine Ladungspumpe 20, nachgeschaltet ein Oszillator 40. Der Oszillator 40 ist über einen Frequenzteiler 50 mit dem Phasendetektor verknüpft.
Der Oszillator 40 ist an einem Ausgang 42 mit einem Eingang 51 des Frequenzteilers 50 verbunden. Der Frequenzteiler 50 ist an einem ersten Ausgang 52 mit einem ersten Eingang 11 des Phasendetektors 10 verknüpft. Ein Ausgang 13 des Phasendetektors 10 ist an einem Eingang 21 der Ladungspumpe 20 angeschlossen. Ein Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 ist mit einem Eingang 41 des Oszillators 40 gekoppelt.
Der Ausgang 13 des Phasendetektors 10 ist mit einem ersten Eingang 71 eines Zählers 70 verbunden. Der Ausgang 42 des Oszillators 40 mit einem Takteingang 72 des Zählers 70 verbunden. Ein Anschluss 73 des Zählers 70 ist mit einem ersten Eingang 91 einer Auswertevorrichtung 90 verbunden.
An dem Ausgang 42 des Oszillators 40 ist ein Oszillatorsignal O-OUT abgreifbar. Das Oszillatorsignal O-OUT wird über den Frequenzteiler 50 dem ersten Eingang 11 des Phasendetektors 10 zugeführt. An einem zweiten Eingang 12 des Phasendetektors 10 kann ein Referenzoszillatorsignal O-REF eines nicht gezeigten Referenzoszillators angelegt sein.
Der Phasendetektor 10 dient zur Ermittlung einer Phasendifferenz zwischen dem mittels des Frequenzteilers 50 heruntergeteilten Oszillatorsignal O-OUT und dem Referenzoszillatorsignal des Referenzoszillators O-REF. Liegt eine Phasendifferenz vor, so ist das Phasensignal PD-OUT, das an dem Ausgang 13 des Phasendetektors 10 anliegt, für die Dauer der Phasendifferenz ungleich Null.
Das Phasensignal PD-OUT steuert den von der Ladungspumpe 20 abgegebenen Strom oder die Spannung und beeinflusst damit den Oszillator 40, der zur Abgabe des Oszillatorsignals O-OUT dient. Das Oszillatorsignal O-OUT kann hochfrequent sein.
Somit können der Phasendetektor 10, die Ladungspumpe 20 und der Referenzoszillator für deutlich niedrigere Frequenzen als der Oszillator 40 ausgelegt sein.
Ist nun das Phasensignal PD-OUT an dem Ausgang 13 des Phasendetektors 10 über einem oberen Schwellwert, so werden die Pulse des Oszillatorsignals O-OUT vom Zähler 70 gezählt. Ein Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 kann somit eine erste Anzahl N von Pulsen repräsentieren.
Es ist ein Vorteil dieser Anordnung, dass effektiv die Aktivität der Ladungspumpe 20 ermittelt wird und ein die Aktivität der Ladungspumpe 20 repräsentierendes Signal am Ausgang 73 des Zählers 70 zur Verfügung gestellt wird.
Die Auswertevorrichtung 90 ist eingerichtet, an einem Ausgang 92 ein Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 abzugeben.
Es ist ein Vorteil dieser Schaltungsanordnung, dass die Auswertevorrichtung 90 dazu ausgelegt ist, mehrere zeitlich aufeinander folgende Werte des Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 miteinander zu vergleichen und daraus zu ermitteln, ob der Phasenregelkreis eingerastet oder nicht eingerastet ist. Da das Erkennen des Einrastens nicht von einem einzelnen Zählvorgang abhängt, ist mit Vorteil das Einrasten mit einer hohen Sicherheit bestimmbar.
Alternativ werden die Pulse des Oszillatorsignals O-OUT gezählt, wenn sich das Signal an dem Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 unter einem unteren Schwellwert befindet. An einem Ausgang 73 des Zählers 70 ist ein Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 abgreifbar. Ein Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 kann dann eine zweite Anzahl M von Pulsen repräsentieren.
In einer anderen Ausführungsform des Zählers 70 kann ein Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 eine Zeitdauer tCP1 für die Aktivität der Ladungspumpe 20 oder für die Nichtaktivität der Ladungspumpe 20 repräsentieren. In einer nochmals anderen Ausführungsform kann ein Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 das Verhältnis α der aktiven Zeit tCP1 der Ladungspumpe 20 zur Taktzeit T repräsentieren.
1B zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung mit Phasenregelkreis (1) nach dem vorgeschlagenen Prinzip.
In dem Phasenregelkreis 1 gemäß 1B ist im Unterschied zu dem Phasenregelkreis 1 gemäß 1A die Ladungspumpe 20 über ein Filter 30 mit dem Oszillator 40 verbunden. Die Ladungspumpe 20 ist an dem Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 an einem Eingang 31 des Filters 30 angeschlossen. Ein Ausgang 32 des Filters 30 ist wiederum an dem Eingang 41 des Oszillators 40 angeschlossen.
Im Unterschied zu der Schaltungsanordnung gemäß 1A ist in der Schaltungsanordnung gemäß 1B der Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 mit dem Eingang 71 des Zählers 70 verbunden.
In dieser Ausführungsform bildet das Ausgangssignal CP-OUT der Ladungspumpe 20, welches am Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 abgreifbar ist, das Eingangssignal Z-IN, welches an dem Eingang 71 des Zählers 70 anliegt.
Das Phasensignal PD-OUT steuert die Ladungspumpe so, dass bei einem Logikwert des Phasensignals PD-OUT die Ladungspumpe 20 aktiv und bei einem anderen Logikwert des Phasensignals PD-OUT die Ladungspumpe 20 inaktiv geschaltet ist.
Das Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 ist somit eine Funktion des Ausgangssignal CP-OUT der Ladungspumpe 20 und somit des Phasensignals PD-OUT. Weiter ist das Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 eine Funktion des Oszillatorsignals O-OUT. Das Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 gibt an, für wie viele Taktzyklen des Oszillatorsignals O-OUT die Ladungspumpe 20 aktiv ist.
Die Auswertevorrichtung 90 dient zur Ermittlung, ob der Phasenregelkreis eingerastet oder nicht eingerastet ist und setzt dazu das Ausgangssignals Z-OUT des Zählers 70 ein.
1C zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung mit dem Phasenregelkreis 1 gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip, die eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung gemäß 1A ist. In Ergänzung zu 1A ist in dem Phasenregelkreis 1 gemäß 1C das Filter 30 zwischen der Ladungspumpe 20 und dem Oszillator 40 geschaltet.
Zusätzlich ist in der Schaltungsanordnung in 1C eine Logikeinheit 80 vorgesehen, die an ihrem ersten Eingang 81 mit dem Ausgang 13 des Phasendetektors 10 und an ihrem zweiten Eingang 82 mit einem zweiten Ausgang 52 des Frequenzteilers 50 verbunden ist. Die Logikeinheit 80 weist einen Anschluss 83 auf.
An dem zweiten Ausgang 53 des Frequenzteilers 50 liegt ein verzögertes Signal Q an, das mit einer einstellbaren Verzögerung nach einem Signal am ersten Ausgang 52 des Frequenzteilers 50 gebildet wird. Die Logikeinheit 80 vergleicht nun das verzögerte Signal Q des zweiten Ausgangs 53 des Frequenzteilers 50 mit dem Phasensignal PD-OUT. Ist zu dem Zeitpunkt, an dem am zweiten Anschluss 53 des Frequenzteilers 50 das verzögertes Signal Q einen Puls zeigt, das Phasensignal PD-OUT so, dass die Ladungspumpe 20 in den aktiven Betriebszustand geschaltet ist, so bedeutet dies, dass der Phasenregelkreis sich nicht in einem eingerasteten Zustand befindet. In einem eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises ist die Ladungspumpe 20 zu dem Zeitpunkt des Pulses in dem verzögerten Signals Q am zweiten Ausgang 53 des Frequenzteilers 50 nicht aktiv.
Der Wert für die einstellbare Verzögerung des verzögerten Signals Q am zweiten Ausgang 53 gegenüber dem Signal am ersten Ausgang 52 des Frequenzteilers 50 ist geeignet einzustellen. Der Wert für die einstellbare Verzögerung ist in einem Phasenregelkreis des Typs I kleiner als in einem Phasenregelkreis des Typs II, gleiche Frequenz des Signals am ersten Ausgang 52 des Frequenzteilers 50 vorausgesetzt.
Der Phasenregelkreis gemäß 1C umfasst somit zwei Methoden, um den eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises zu erkennen. Mit dem Zähler 70 lässt sich erkennen, wie sich der Phasenregelkreis dem eingerasteten Zustand nähert. Dahingegen lässt sich mit der Logikeinheit 80 ermitteln, ob die Ladungspumpe 20 länger oder kürzer als ein einstellbarer Wert aktiv ist.
Der Phasenregelkreis in 1C umfasst eine Auswertevorrichtung 90, die an einem ersten und einem dritten Anschluss 91, 93 mit dem Anschluss 73 des Zählers 70 beziehungsweise mit dem Anschluss 83 der Logikeinheit 80 verbunden ist. Die Auswertevorrichtung 90 weist einen zweiten Anschluss 92 zur Abgabe eines Signals oder alternativ zur Abgabe und Aufnahme von Signalen auf.
Der Auswertevorrichtung 90 des Phasenregelkreises gemäß 1C wird somit das Ausgangssignal Z-OUT des Zählers 70 und das Ausgangssignal L-OUT der Logikeinheit 80 zugeführt. In der Auswertevorrichtung 90 kann somit eine Recheneinheit mit einer Ablaufvorschrift vorgesehen sein, die basierend auf diesen Werten den eingerasteten oder nicht-eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises feststellt. Alternativ umfasst die Auswertevorrichtung zur Berechnung analoge Elemente und Digital-Gatter.
An dem zweiten Anschluss 92 der Auswertevorrichtung 90 ist das Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 abgreifbar. Das Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 kann eine Information umfassen, dass sich der Phasenregelkreis 1 in einem eingerasteten oder einem nicht-eingerasteten Zustand befindet.
Somit können mit Vorteil in einer Schaltungsanordnung gemäß 1C beide Signale, welche einen Hinweis auf den Zustand des Phasenregelkreises 1 liefern, verknüpft werden. Eine Information über den Zustand eingerastet beziehungsweise nicht-eingerastet kann einem übergeordnetem System übergeben werden, das den Phasenregelkreis umfasst.
Optional können weitere Verbindungen des Frequenzteilers 50 mit der Logikeinheit 80 zur Zuführung weiterer verzögerter Signale vorgesehen sein und für eine genauere Ermittlung der Pulsdauer des Phasensignals PD-OUT eingesetzt sein.
Die Verbindungen zwischen der Auswertevorrichtung 90 und dem Zähler 70 beziehungsweise der Logikeinheit 80 sind in einer Ausführungsform bidirektional ausgebildet. Dadurch kann die Auswertevorrichtung 90 beispielsweise Signale zum Zurücksetzen der Logikeinheit 80 und/oder des Zählers 70 oder andere Einstellparameter der Logikeinheit 80 und/oder dem Zähler 70 übermitteln.
Die Auswertevorrichtung 90 kann optional mittels Verbindungen zu dem ersten Ausgang 52 des Frequenzteiler 50 oder dem zweiten Eingang 12 des Phasendetektors 10 ein Signal erhalten, um Signale zum Zurücksetzen der Logikeinheit 80 und/oder des Zählers 70 zu erzeugen und/oder um Signale zum Abfragen des Ausgangssignals Z-OUT des Zählers 70 und/oder des Ausgangssignals L-OUT der Logikeinheit 80 zu generieren.
Das Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 kann einem nicht gezeigten Prozessor zugeführt sein. Der Auswertevorrichtung 90 können über den zweiten Anschluss 92 auch Informationen von dem Prozessor übergeben werden.
1D zeigt eine Schaltungsanordnung, die eine alternative Ausführung der Schaltungsanordnung gemäß 1C ist.
Im Unterschied zu der Schaltungsanordnung gemäß 1C ist in der Schaltungsanordnung gemäß 1D der Ausgang 22 der Ladungspumpe 20, an dem das Ausgangssignal CP-OUT der Ladungspumpe 20 abgreifbar ist, mit dem Eingang 71 des Zählers 70 und mit dem ersten Eingang 81 der Logikeinheit 80 verbunden. Mit Vorteil wird in 1D eine Länge eines Pulses des Ausgangssignals CP-OUT der Ladungspumpe 20 direkt bestimmt.
Die Auswerteinheit 90 dient mit Vorteil zur Feststellung eines eingerasteten oder nicht-eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises 1.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Auswertevorrichtung 90, wie sie beispielsweise in die Schaltungsanordnungen gemäß den 1A und 1B eingesetzt werden kann.
Die Auswertevorrichtung 90 umfasst in dieser Ausführungsform einen Speicher 94 und eine Recheneinheit 95, die miteinander gekoppelt sind. Der Recheneinheit 95 wird das Signal, welches an dem ersten Anschluss 91 der Auswertevorrichtung 90 anliegt, zugeführt. Der Speicher 94 kann zur Aufnahme von Werten sowie zur Aufnahme eines Programms dienen.
Entsprechend einer Ablaufvorschrift und den Einstellparametern ermittelt die Auswertevorrichtung 90 den Zustand des Phasenregelkreises und gibt ihn am zweiten Anschluss 92 der Auswertevorrichtung 90 in Form des Ausgangssignals PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 ab. Somit lassen sich mit Vorteil verschiedene Algorithmen zur Feststellung, ob ein Phasenregelkreis eingerastet ist oder nicht, mit einer Schaltungsanordnung realisieren.
Optional umfasst die Auswertevorrichtung 90 einen dritten Anschluss 93. Der Recheneinheit 95 ist zusätzlich das Signal, welches an dem dritten Anschluss 93 der Auswertevorrichtung 90 anliegt, zugeführt. In der optionalen Ausführungsform kann die Auswertevorrichtung 90 in den Schaltungsanordnungen gemäß den 1C und 1D eingesetzt sein.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Frequenzteilers 50, wie sie in dem Phasenregelkreis 1 gemäß den 1C oder 1D eingesetzt werden kann.
Der Frequenzteiler 50 umfasst in 3 einen Hochfrequenzzähler 54, der eingangsseitig mit dem Eingang 51 des Frequenzteilers 50 und ausgangsseitig mit dem ersten und dem zweiten Ausgang 52, 53 des Frequenzteilers 50 gekoppelt ist.
Der Frequenzteiler liefert an dem ersten Ausgang 52 ein Signal, wenn der Hochfrequenzzähler 54 einen ersten einstellbaren Wert erreicht hat und wird dann zurückgesetzt. Dieser einstellbarer Wert ist der Teilerfaktor, mit dem das Oszillaorsignal O-OUT, das an dem Eingang 51 anliegt, heruntergeteilt wird.
Der Frequenzteiler liefert an dem zweiten Ausgang 53 das verzögerte Signal Q. Das verzögerte Signal Q weist einen Puls auf, wenn der Hochfrequenzzähler 54 einen zweiten einstellbaren Wert, der kleiner ist als der erste einstellbare Wert, erreicht hat.
Optional können weitere Verbindungen des Frequenzteilers 50 mit der Logikeinheit 80 zur Zuführung weiterer verzögerter Signale vorgesehen sein.
Somit kann mit Vorteil mindestens ein gegenüber dem Signal an dem ersten Ausgang 52 verzögertes Signal Q an dem zweiten Ausgang 53 zur Verfügung gestellt werden.
4 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf eines Ausgangssignals CP-OUT der Ladungspumpe 20 in Abhängigkeit von der Zeit t.
Das Ausgangssignal CP-OUT der Ladungspumpe 20 weist während einer Periodendauer T zuerst einen zweiten Stromwert I2 und dann einen ersten Stromwert I1 auf. Der Absolutbetrag des ersten Stromwerts I1 ist kleiner als der Absolutbetrag des zweiten Stromwerts I2.
Die Periodendauer T ist eine Periodendauer des Referenzoszillatorsignals O-REF, das von dem Referenzoszillator abgegeben wird. Diese Periodendauer T ist nahezu identisch mit einer Periodendauer des Phasensignals PD-OUT, das von dem Phasendetektor 10 abgegeben wird, oder mit einer Periodendauer des Signals an dem Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 oder einer Periodendauer des Signals an dem ersten Ausgang 52 des Frequenzteilers 50. Eine Frequenz fREF ist der Kehrwert der Periodendauer des Referenzoszillatorsignals des Referenzoszillators gemäß der Formel: T = 1/fREF.
In dieser Ausführungsform ist der zweite Stromwert I2 negativ. Er fließt während der Aktivitätszeit tCP2, während der das Signal CP-OUT unter einem unteren Grenzwert IS ist. Während der Aktivitätszeit tCP2 können eine zweite Anzahl M Pulse des Oszillatorssignals O-OUT gezählt werden, wie in 4 mit 10 Strichen angedeutet. Die Aktivitätszeit tCP2 ergibt sich aus dem Quotienten aus der zweiten Anzahl M Pulsen und einer Frequenz fOSC des Oszillatorsignals O-OUT gemäß der Formel: M/fOSC.
Der erste Stromwert I1 entspricht einem an dem Ausgang 22 der Ladungspumpe 20 fließenden Offset-Strom, der für eine Zeitdauer fließt, die sich aus einer Differenz zwischen der Periodendauer T und der Aktivitätszeit tCP2 gemäß der Formel T – tCP2 ergibt. Der Offset-Strom wird im englischen auch als trickle current bezeichnet.
Das Tastverhältnis α, englisch als duty cycle bezeichnet, resultiert aus dem Verhältnis der Aktivitätszeit tCP2 und der Periodendauer T und kann aus der ersten Anzahl M und der Frequenz fOSC des Oszillatorsignals O-OUT gemäß der Formel ermittelt werden:
Somit kann mit Vorteil die zweite Anzahl M, die Aktivitätsdauer tCP2 oder das Tastverhältnis α zur Ermittlung des Zustandes des Phasenregelkreises eingesetzt werden.
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Blockschaltbildes einer Ablaufvorschrift der Auswertevorrichtung 90.
In einem ersten Teil der Ablaufvorschrift wird ein Einrasten des Phasenregelkreises 1 überwacht. Dahingegen wird im zweiten Teil der Ablaufvorschrift, nachdem der Phasenregelkreis 1 den eingerasteten Zustand erreicht hat, überwacht, ob sich der Phasenregelkreis 1 weiterhin in dem eingerasteten Zustand befindet.
Die Ablaufvorschrift stellt zuerst einen Ausgangszustand ein, indem ein erster Schleifenzähler auf 0 gesetzt und das Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 auf einen Wert gesetzt wird, der einen nicht-eingerasteten Phasenregelkreis repräsentiert.
Anschließend werden die Zyklen des Oszillatorsignals O-OUT gezählt, während das Phasensignal PD-OUT in einer Ausführungsform den logischen Zustand ”1” hat, welche die Ladungspumpe 20 in einen aktiven Betriebszustand versetzt. Es wird somit die erste Anzahl N ermittelt und als ein Wert R gespeichert.
Nach derselben Methode wird eine Anzahl L ermittelt. Der Betrag der Differenz zwischen der ersten Anzahl N und der An zahl L wird berechnet. Ist dieser Betrag der Differenz größer als ein einstellbarer Grenzwert D, so ist der Phasenregelkreis noch nicht eingerastet und die Anzahl L wird als Wert R gespeichert sowie der erste Schleifenzähler wird auf 0 gesetzt.
Ist dahingegen der Betrag der Differenz kleiner als ein einstellbarer Grenzwert D, so wird der erste Schleifenzähler um 1 höhergesetzt. Ist der Wert des ersten Schleifenzählers kleiner als eine einstellbare dritte Anzahl S1, so wird eine weitere Anzahl L ermittelt. Dies erfolgt so lange, bis der Schleifenzähler größer oder gleich der dritten Anzahl S1 ist. In diesem Fall ist die dritte Anzahl S1 mal hintereinander die Anzahl L der gezählten Oszillatorpulse gemessen worden, wobei jeweils die weitere Anzahl L weniger als einen Grenzwert D von dem Wert R abweicht. Der Phasenregelkreis 1 wird somit als eingerastet definiert und das Ausgangssignal PLL-OUT der Auswertevorrichtung 90 wird so eingestellt, das es einen eingerasteten Phasenregelkreis 1 repräsentiert.
Danach kann in einer Ausführungsform der Zähler 70 abgeschaltet werden.
Im weiteren Verlauf wird mit Hilfe der Logikeinheit 80 überwacht, ob die Aktivität der Ladungspumpe 20 vor dem Auftreten eines Pulses im verzögerten Signal Q an dem zweiten Ausgang 53 des Zählers 50 beendet ist. Ist dies der Fall, so gilt der Phasenregelkreis 1 weiterhin als eingerastet. Falls dieses nicht der Fall ist, so wird der Phasenregelkreis 1 als nicht eingerastet bezeichnet und ein zweiter Schleifenzähler auf 0 gesetzt.
Eine weitere Messung wird durchgeführt, ob das Signal Q an dem zweiten Anschluss 53 des Frequenzteilers 50 während des Phasensignals PD-OUT auftritt. Ist dies nicht der Fall, so gilt weiterhin der Phasenregelkreis 1 als nicht eingerastet und die Messung wird erneut durchgeführt.
Tritt das Signal Q nach dem Ende des Phasensignals PD-OUT auf, so wird der zweite Schleifenzähler um 1 erhöht. Der zweite Schleifenzähler wird abgefragt. Ist der zweite Schleifenzähler größer oder gleich einer einstellbaren vierten Anzahl S2, so gilt der Phasenregelkreis 1 wieder als eingerastet. Ist der zweite Schleifenzähler kleiner als die einstellbare vierte Anzahl S2, so wird eine weiteren Messung durchgeführt.
Sollten die vierte Anzahl S2 mal Messungen hintereinander ergeben, dass das Phasensignal PD-OUT vor dem Auftreten des verzögerten Signals Q beendet ist, so ist der Phasenregelkreis 1 eingerastet.
Somit kann mit Vorteil von der Auswertevorrichtung 90 in einer Anfangsphase die Stabilität und das Einrasten des Phasenregelkreises 1 mit dem Zähler 70 und in einer zweiten Phase das weitere Vorliegen des eingerasteten Zustandes des Phasenregelkreises 1 mit der Logikeinheit 80 ermittelt werden.

1: Phasenregelkreis
10: Phasendetektor
11: erster Eingang
12: zweiter Eingang
13: Ausgang
14: erster Teiler
15: zweiter Teiler
20: Ladungspumpe
21: Eingang
22: Ausgang
30: Filter
31: Eingang
32: Ausgang
40: Oszillator
41: Eingang
42: Ausgang
50: Frequenzteiler
51: Eingang
52: erster Ausgang
53: zweiter Ausgang
54: Hochfrequenzzähler
70: Zähler
71: Eingang
72: Takteingang
73: Anschluss
80: Logikeinheit
81: erster Eingang
82: zweiter Eingang
83: Anschluss
90: Auswertevorrichtung
91: erster Anschluss
92: zweiter Anschluss
93: dritter Anschluss
94: Speicher
95: Recheneinheit
CP-OUT: Ausgangssignal der Ladungspumpe
I1: erster Stromwert
I2: zweiter Stromwert
IOFFSET: Offset-Strom
ICP: Strom
IS: unterer Grenzwert
L-OUT: Ausgangssignal der Logikeinheit
O-OUT: Oszillatorsignal
O-REF: Referenzoszillatorsignal
PD-OUT: Phasensignal
PLL-OUT: Ausgangssignal der Auswertevorrichtung
Q: verzögertes Signal
t: Zeit
T: Periodendauer
tCP1, tCP2: Aktivitätszeit
Z-IN: Eingangssignal
Z-OUT: Ausgangssignal des Zählers

Claims

Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Einrastbedingung eines Phasenregelkreises, aufweisend: – einen Phasenregelkreis (1) mit – einem Phasendetektor (10), der zum Bereitstellen eines Phasensignals (PD-OUT) an einem Ausgang (13) ausgelegt ist, – eine Ladungspumpe (20), die an einem Eingang (21) mit dem Ausgang (13) des Phasendetektors (10) gekoppelt ist, – einen Oszillator (40), der an einem Eingang (41) mit einem Ausgang (22) der Ladungspumpe (20) und an einem Ausgang (42) mit einem ersten Eingang (11) des Phasendetektors (10) gekoppelt ist und zur Abgabe eines Oszillatorsignals (O-OUT) an dem Ausgang (42) ausgelegt ist, – einen Zähler (70) mit – einem Eingang (71) zur Zuführung eines Eingangssignals (Z-IN), das von dem Phasensignal (PD-OUT) ableitbar ist, – einem Takteingang (72), der mit dem Ausgang (42) des Oszillators (40) gekoppelt ist, und – einem Anschluss (73) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) in Abhängigkeit eines eine Pulslänge des Phasensignals (PD-OUT) repräsentierenden Wertes, und – eine Auswertevorrichtung (90), die einen ersten Anschluss (91), der mit dem Anschluss (73) des Zählers gekoppelt ist, umfasst, zur Bildung einer ersten Differenz zwischen einer ersten Pulslänge eines ersten Pulses und einer zweiten Pulslänge eines auf den ersten Puls folgenden zweiten Pulses, zum Vergleich der ersten Differenz mit einem einstellbaren Grenzwert D, zur Bildung mindestens einer weiteren Differenz zwischen der ersten Pulslänge und mindestens einer weiteren Pulslänge von mindestens einem zeitlich auf den zweiten Puls folgenden weiteren Puls, zum Vergleich der mindestens einen weiteren Differenz mit dem einstellbaren Grenzwert D und zur Abgabe des Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) mit einem einen eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises (1) repräsentierenden Wert ausgelegt ist, falls die erste Differenz und die mindestens eine weitere Differenz kleiner als der einstellbare Grenzwert D sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenregelkreis (1) ein Filter (30) umfasst, das zwischen der Ladungspumpe (20) und dem Oszillator (40) geschaltet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenregelkreis (1) einen Frequenzteiler (50) umfasst, der an einem Eingang (51) mit dem Ausgang (42) des Oszillators (40) und an einem ersten Ausgang (52) mit dem ersten Eingang (11) des Phasendetektors (10) verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung eine Logikeinheit (80) umfasst, mit – einem ersten Eingang (81), der mit dem Ausgang (13) des Phasendetektors (10) oder dem Ausgang (22) der Ladungspumpe (20) gekoppelt ist, – einem zweiten Eingang (82), der mit einem zweiten Ausgang (53) des Frequenzteilers (50) gekoppelt ist, und – einem Anschluss (83) zur Abgabe eines Ausgangssignal (L-OUT) der Logikeinheit (80).
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzteiler (50) einen Hochfrequenzzähler (54) umfasst, der mit dem Eingang (51) des Frequenzteilers (50) verbunden ist und ausgelegt ist, an dem ersten Ausgang (52) des Frequenzteilers (50) ein Signal abzugeben, wenn der Hochfrequenzzähler (54) einen ersten einstellbaren Zählwert erreicht hat, und an dem zweiten Ausgang (53) des Frequenzteilers (50) ein verzögertes Signal (Q) abzugeben, wenn der Hochfrequenzzähler (54) nach Abgabe des Signals an dem ersten Ausgang (52) einen zweiten, einstellbaren Zählwert erreicht hat.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (90) an einem dritten Anschluss (93) mit dem Anschluss (83) der Logikeinheit (80) verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Eingang (11) des Phasendetektors (10) ein erster Teiler (14) zur Frequenzteilung und/oder einem zweiten Eingang (12) des Phasendetektors (10) ein zweiter Teiler (15) zur Frequenzteilung vorgeschaltet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) an seinem Eingang (71) mit dem Ausgang (13) des Phasendetektors (10) oder mit dem Ausgang (22) der Ladungspumpe (20) gekoppelt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zu- und abschaltbar ausgelegt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) ausgelegt ist, das eine erste Anzahl N von Zyklen des Oszillatorsignals (O-OUT) repräsentiert, während die Bedingung erfüllt ist, dass das Eingangssignal (Z-IN) einen oberen Schwellwert überschreitet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) ausgelegt ist, das eine zweite Anzahl M von Zyklen des Oszillatorsignals (O-OUT) repräsentiert, während die Bedingung erfüllt ist, dass das Eingangssignal (Z-IN) einen unteren Schwellwert unterschreitet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) ausgelegt ist, das eine erste Zeitdauer tCP1 repräsentiert, in der das Eingangssignal (Z-IN) einen oberen Grenzwert überschreitet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) ausgelegt ist, das eine zweite Zeitdauer tCP2 repräsentiert, in der das Eingangssignal (Z-IN) einen unteren Grenzwert unterschreitet.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) zur Abgabe eines Ausgangssignals (Z-OUT) des Zählers (70) ausgelegt ist, das ein Tastverhältnis α repräsentiert, das aus einer dritten Zeitdauer tCP3, während der das Eingangssignal (Z-IN) einen Mindestwert überschreitet, und einer Periodendauer T eines Taktes des Phasensignals (PD-OUT) gebildet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (90) einen Speicher (94) und eine Recheneinheit (95) umfasst, wobei die Recheneinheit (95) mit dem Speicher (94) und mindestens dem ersten Anschluss (91) der Auswertevorrichtung (90) verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (90) an einem zweiten Anschluss (92) zur Abgabe eines Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) ausgelegt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (90) zur Abgabe des Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) mit einem einen nicht-eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises (1) repräsentierenden Wert ausgelegt ist, falls mindestens die erste Differenz oder die mindestens eine weitere Differenz größer als oder gleich dem einstellbaren Grenzwert D ist.
Schaltungsanordnung mit – einem Phasenregelkreis (1), aufweisend einen Phasendetektor (10), eine dem Phasendetektor (10) nachgeschaltete Ladungspumpe (20), einen der Ladungspumpe (20) nachgeschalteten Oszillator (40), welcher ausgangsseitig mit einem ersten Eingang des Phasendetektors (10) gekoppelt ist, – einem Zähler (70) zum Zählen der Zyklen eines Oszillatorsignals (O-OUT) des Oszillators (40), während ein von einem Phasensignal (PD-OUT) des Phasendetektor (10) abgeleitetes Signal (Z-IN) einen stabilen Logikpegel oder einen näherungsweise stabilen Analogpegel hat, und zur Ausgabe einer Pulslänge des Phasensignals (PD-OUT) und – einer Auswertevorrichtung (90), ausgelegt zum Vergleich einer Differenz von Pulslängen aufeinander folgender Pulse mit einem einstellbaren Grenzwert D, wobei die Auswertevorrichtung (90) dazu ausgelegt ist, eine Anzahl S1, welche größer 1 ist, von Pulslängen mit einer ersten Pulslänge zu vergleichen und dann ein Ausgangssignal bereit zu stellen, das einen eingerasteten Phasenregelkreis (1) repräsentiert, wenn die Pulslängen um weniger als einen einstellbaren Grenzwert D von der ersten Pulslänge verschieden sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (70) eingangsseitig mit einem Ausgang (13) des Phasendetektors (10) oder mit einem Ausgang (22) der Ladungspumpe (20) verbunden ist.
Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in einer stationären Sendeanordnung oder einem Gerät der Mobilfunkkommunikation zur Signalerzeugung.
Verfahren zum Bestimmen eines eingerasteten Zustandes eines Phasenregelkreises, umfassend folgende Schritte: – Bestimmen einer ersten Anzahl N von Zyklen eines Oszillatorsignals (O-OUT) eines Oszillators (40), während ein von einem Phasensignal (PD-OUT) eines Phasendetektors (10) abgeleitetes Eingangssignal (Z-IN) einen ersten Schwellwert überschreitet, – Bestimmen mindestens zweier weiterer Anzahlen L von Zyklen des Oszillatorsignals (O-OUT), während das Eingangssignal (Z-IN) den ersten Schwellwert überschreitet, – Vergleichen der ersten Anzahl N und der mindestens zwei weiteren Anzahlen L und Bereitstellen eines Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) – mit einem ersten, einen eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert, falls sich jede der mindestens zwei weiteren Anzahlen L um weniger als ein einstellbarer Grenzwert D von der ersten Anzahl N unterscheidet, und – mit einem zweiten, einen nicht eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert, sobald sich eine der mindestens zwei weiteren Anzahlen L um den einstellbaren Grenzwert D oder um mehr als den einstellbaren Grenzwert D von der ersten Anzahl N unterscheidet, oder – Bestimmen einer zweiten Anzahl M von Zyklen des Oszillatorsignals (O-OUT), während das von dem Phasensignal (PD-OUT) des Phasendetektors (10) abgeleitete Eingangssignal (Z-IN) einen zweiten Schwellwert unterschreitet, – Bestimmen mindestens zweier weiterer Anzahlen K von Zyklen des Oszillatorsignals (O-OUT), während das Eingangssignal (Z-IN) den zweiten Schwellwert unterschreitet, – Vergleichen der zweiten Anzahl M und der mindestens zwei weiteren Anzahlen K und Bereitstellen eines Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) – mit einem ersten, einen eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert, falls sich jede der mindestens einen weiteren Anzahl K um weniger als ein einstellbarer Grenzwert D von der zweiten Anzahl M unterscheidet, und – mit einem zweiten, einen nicht eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert, sobald sich eine der mindestens zwei weiteren Anzahlen K um den einstellbaren Grenzwert D oder um mehr als den einstellbaren Grenzwert D von der zweiten Anzahl M unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 21, umfassend folgende Schritte: – Durchführen der Schritte gemäß Anspruch 21 und Bereitstellen des Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal (Z-OUT) des Zählers (70) so lange, bis das Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) den ersten, den eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert aufweist, – Zuleiten eines verzögerten Signals (Q), welches gegenüber einem Signal verzögert ist, das ein Frequenzteiler (50) bei einer Frequenzteilung eines Oszillatorsignals (O-OUT) erzeugt, an eine Logikeinheit (80), – Zuleiten eines von einem Phasensignal (PD-OUT) des Phasendetektors (10) abgeleiteten Eingangssignal an die Logikeinheit (80), – Bereitstellen eines Ausgangssignals (L-OUT) der Logikeinheit (80) durch die Logikeinheit (80) – mit einem ersten Wert, falls zum Zeitpunkt eines Pulses des verzögerten Signals (Q) das Eingangssignal einen Wert annimmt, der die Ladungspumpe (20) in einem Ruhezustand repräsentiert, und – mit einem zweiten Wert, falls zum Zeitpunkt eines Pulses des verzögerten Signals (Q) das Eingangssignal einen Wert annimmt, der die Ladungspumpe (20) in einem aktiven Zustand repräsentiert, – Bereitstellen des Ausgangssignals (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal (L-OUT) der Logikeinheit (80).
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem ein Ausschalten des Zählers (70) erfolgt, falls bei dem Wiederholen der Schritte gemäß Anspruch 21 das Ausgangssignal (PLL-OUT) der Auswertevorrichtung (90) den ersten, den eingerasteten Zustand des Phasenregelkreises repräsentierenden Wert aufweist.