DE2739035C3 - Frequenzsteuerbarer Oszillator mit einer Schaltungsanordnung zur Vervielfachung der Frequenz - Google Patents
Frequenzsteuerbarer Oszillator mit einer Schaltungsanordnung zur Vervielfachung der FrequenzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen frequenzsteuerbaren Oszillator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für viele Anwendungen sind phasenstarre Regelkreise
günstig, da sie ein Ausgangssignal mit einer Frequenz liefern, deren Genauigkeit und Stabilität hauptsächlich
von einer Referenzfrequenz abhängen, mit welcher die Frequenz des Ausgangssignals über den Regelkreis
synchronisiert ist Außerdem läßt sich die Frequenz des Ausgangssignals öhre weiteres durch Änderung des
Faktors steuern, mit welchem ein programmierbarer Teiler arbeitet, der in dem Regelkreis enthalten ist.
Beispiele für phasenstarre Regelkreise und ihre Anwendungen sind z. B. im Anwendungsbericht ICAN-6101
in dem Buch »RCA Solid State 74 Data Book SSD-203B« beschrieben. Aus den obengenannten
Gründen besteht Bedarf an der Anwendung phasenstarrer Regelkreise z. B. bei der Steuerung der Frequenz
eines Überlagerungsoszillator-Signals zur Abstimmung eines Radio- oder Fernsehempfängers und bei der
Steuerung der Frequenz von Signalen, die zur Aussendung über einen Sender bestir'-mt sind.
ίο Steuerbare Oszillatoren für phasenstarre Regelkreise
zur Fernsehabstimmung sollen ein relativ hochfrequentes Überlagerungssignal erzeugen, das beispielsweise (in
den USA) eine Frequenz zwischen 101 und 931 MHz hat. Da programmierbare Teiler, die in phasenstarren
Regelkreisen Anwendung finden können, nicht ohne weiteres relativ hochfrequente Signale, d. h. Signale mit
einer Frequenz wesentlich über 20 MHz, verarbeiten können, enthält ein Abstimmsystem mit einer solchen
Regelschleife im allgemeinen einen sehr schnellen
to Frequenzteiler oder Untersetzer, mit dem die Frequenz des Uberlagerungssignals herabgeteilt wird, bevor es zu
einem in der Regelschleife enthaltenen programmierbaren Teiler gelangt. Diese schnellen Untersetzer sind
jedoch sehr aufwendig.
Ein aus der US-PS 39 31 588 bekannter steuerbarer Oszillator umfaßt eine ungerade Anzahl in Kaskade
geschalteter Inverter-Stufen, die zu einer Ring-Konfiguration gekoppelt sind. Die Frequenz eines Ausgangssi
gnals, das am Ausgang irgendeiner Stufe abgenommen wird, läßt sich durch Veränderung einer Spannung
steuern, die einem gemeinsamen, mit jeder Stufe
: gekoppelten Steueranschluß zugeführt wird. Diesem
bekannten Oszillator in mancher Beziehung ähnliche
steuerbare Oszillatoren sind aus der US-PS 34 28 913,
der US-PS 35 53 484 und der US-PS 38 31 112 bekannt.
Zur Erzeugung höherer Frequenzen, wie der Überlagerungsfrequenz, sind separate Frequenzvervielfacher
notwendig, wenn diese Oszillatoren für ein Fernseh-Ab^
Stimmsystem verwendet werden sollen. Es gibt z. 0.
Frequenzvervielfacher, bei denen eine Schaltung mit einer Grundfrequenz kurzzeitig angeregt wird und dann
gedämpfte, abklingende Nach-Schwingungen mit der Frequenz einer Harmonischen erzeugt Es gibt ferner
Anordnungen, bei denen ein Signal auf eine Verzögerungseinrichtung gekoppelt wird, die verschiedene
verzögerte Signale abgibt. Die verzögerten Signale werden zur F^zeugung eines Signals aufsurnmiert,
dessen Frequenz ein Vielfaches der Frequenz des Signals ist, das auf die Verzögerungseinrichtung
gekoppelt wurde.
Aus der DE-OS 21 26 469 ist es an sich bekannt,
nämlich bei einem HF-Leistungsverstärker, zwischen die Stromzuführung einer HF-Schaltung und eine
Stromquelle eine Impedanz zu schalten, mittels derer eine Ausgangsspannung gebildet wird, die eine vorbestimmte
Frequenz enthält.
Aus der DE-AS 20 47 357 ist schließlich eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung eines Oszillators
bekannt, bei welcher in einem bestimmten Zustand Strom während einer Zeitspanne fließt, die
kleiner ist als die Periode des in der Oszillatorschaltung erzeugten Signals. Genauer gesagt, ist ein Transistorschalter
vorgesehen, der von der am Ausgang eines Frequenzteilers abgegebenen Spannung jeweils für die
zwischen zwei Potentialsprüngen liegende Zeitspannen der Oszillatorspannung in seinen leitenden Zustand
gesteuert wird und über den in diesem Zustand eine Synchronisationsspannung einem Schaltungspunkt des
Oszillators zugeführt wird, dessen Potential bei Erreichen eines bestimmten Wertes einen Potentialsprung der Oszillatorspannung veranlaßt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oszillator anzugeben, der einerseits ohne zu aufwendige
Frequenzteiler in Verbindung mit einem phasenstarren Regelkreis betrieben werden kann, andererseits aber die
z. B. für ein Radio- oder Fernseh-Abstimmsystem oder in einem Sender erforderlichen relativ hohen Frequenzen
ohne ein. π separaten Frequenzvervielfacher liefert, wie er bei den bekannten Oszillatoren mit zu einem
Ring geschalteten Inverterstufen erforderlich war.
Diese Aufgabe wird bei einem Oszillator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der hier beschriebene Steuerbart Oszillator stellt zugleich einen Frequenzvervielfacher dar. Er ist daher
sehr günstig in einfach aufgebauten phasenstarren Regelkreisen, z. B. eines Funkempfängers oder eines
Senders, einsetzbar. Hierbei wird das erste Signal mit der Frequenz f\ in dem Regelkreis verwendet, während
das zweite Tignal, dessen Frequenz ein Mehrfaches der
Frequenz des ersten Signals beträgt, als besonders hochfrequentes Nutzsignal, z. B. als Überlagerungssignal
dient
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert In der Zeichnung zeigt
F i g, 1 ein Schaltbild eines steuerbaren Oszillators,
der in einer phasenstarren Regelschleife des Abstimmsystems
eines Fernsehempfängers arbeitet*
Fig.2 einen Signalplan zürn Schaltbild nach Fig. 1
und
Fig<3 ein Schaltbild eines steuerbaren Oszillators,
der in einer phasenstari es Regelschleife zur Erzeugung
eines Sendesignals arbeitet
Gemäß Fig. 1 enthält ein Fernsehempfänger 10, der
zum Empfang eines modulierten HF-Femseh-Trägeis an eine Antenne 12 angeschlossen ist, eine HF-Stufe 14
zur Verstärkung und weiteren Verarbeitung des empfangenen Trägers. Das aus der HF-Stufe kommende
HF-Signal wird in einer Mischstufe 16 mit einem Oberlagerungssignal kombiniert, das von einem Oszillator
18 stammt In der Mischstufe entsteht dadurch ein ZF-Signal. Dies ZF-Signal wird in einer ZF-Stufe 20
IQ verstärkt gefiltert und weiter verarbeitet Es gelangt von dort zu einer Signalverarbeitungsstufe 22, weiche
die Bild- und die Tonkomponenten des ZF-Signals getrennt, verarbeitet und mit diesen eine Bildröhre 24
zur Erzeugung des Bildes sowie einen Lautsprecher 26 ansteuert
Die Frequenz des vom Oszillator 18 erzeugten Oberlagerungssignals wird mittels eines Abstimmsystems
28 geregelt das im wesentlichen aus einer phasenstarren Regelschleife besteht Das Abstimmsystern
28 umfaßt einen Referenzoszillr'or 30, bei dem es
sich z. B. um einen Kristall-Oszillator tändeln kann. Der
Referenzoszillator erzeugt ein Signal, das eine genau und stabil eingehaltene Frequenz hat Das Ausgangssignal
des Referenzoszillators 30 gelangt zu einem Feiler 32 mit dem Teilerfaktor R, bei dem es sich z. B. um einen
Binärzätiler handeln kann, der die Eingangs-Frequenz
auf eine um den Faktor R kleinere Frequenz herabteilt
Ein Signal, das in noch zu erläuternder Weise erzeugt wird und eine Frequenz hat die um einen ungeradzahli-
gen Faktor kleiner als die Frequenz des Überlagenwgssignals
für die Mischstufe 16 ist gelangt über eine Verbindung 148 zu einem Teiler 36 mit dem Teilerfaktor
N, der die Frequenz um den Teilerfaktor /V herabteilt, wobei der Teilerfaktor entsprechend dem an einem
Kanalwähler 38 eingestellten Kanal verändert wird. Der Teiler 36 kann beispielsweise einen programmierbaren
Zähler umfassen, der pro Zyklus seines Ausgangssignals /V-Zyklen seines Eingangssignals abzählt wobei /V
durch BCD-Signaie eingestellt wird, welche dem jeweils gewählten Kanal entsprechen.
D;e Ausgangssignale der beiden Teiler 36 und 32
gelangen zu einem Detektor 34, der ein Vergleichssignal erzeugt, das dem Phasen- und Frequenz-Unterschied
zwischen den beiden Eingangssignalen entspricht.
Beispielsweise erzeugt der Detektor 34 cme Serie von
Impulsen, deren Dauer von der gegenseitigen Phasen- und Frequenz-Beziehung der Ausgangssignale der
beiden Teiler 32 und 36 abhängt Das Vergleichssignal des Detektors 34 wird in einem Tiefpaßfilter 35 zur
Gewinnung einer Steuer-Gleichspannung für den Oszillator 18 gefiltert.
Für das Abstimmsystern 28 sind die Komponenten der phasenstarren Regelschleife geeignet die in dem
ermähnten RCA-Anwendungsbericht ICAN 6101 beschrieben
ist.
Der Überlagerungs-Oszillator 18 umfaßt eine ungerade Anzahl π in Kaskade geschalteter binärer Inverterstufen
40-1 bis 40-n, wobei der Ausgang der letzten Stufe 40-n über ehe Rückkopplungsstrecke 50 zum
Eingang der ersten Stufe 40-1 rückgekoppelt ist, so daß eine schwingfähige Ring-Konfiguration entsteht. Obwohl
der Übersichtlichkeit halber die Inve'rtei' 4Ö-2 bis
40-n mit ihrem vereinfachten Schaltbild dargestellt wurden, sind sie in der gleichen Weise wie der Inverter
40-1 aufgebaut Dieter umfaßt einen p-MOS-FET 41 (Metalloxid-Feldeffekttransistor vom p-Kanal-Typ), der
mit einem n-MOS-FET 43 zu einem komplementär symmetrischen Meialloxtd^Halbleitep-lnverter (COS/
ι ο
MOS) zLisammengeschaltet ist, wie er in dem von RCA
Corp., Solid State Division, Summerville, New jersey,
USA, verlegten »RCA COS/MOS Integrated Circuit Manual« beschriebeh ist. Parasitäre Kapazitäten 42-1
bis 42-n überbrücken jeweils die Ausgänge der Stufen 40-1,40-2 bzw, 40-n.
Von einer eine positive Speisespannung erzeugenden Stromquelle 4- Vx gelangt Speisestrom zu den zusammengeschalteten
Speise-Slrörrizuführüngen 48-1, 48-2 und 48-n der Stufen 40-1,40-2 bzw. 40-n, und zwar über
einen Resonanzkreis 46 üiid die Kollektor-Emitter·
Strecke eines NPN-Transistors 44. Die zweiten Speise-Stromzuführungen der Inverter 40-1, 40-2 und
40-/) sind gemeinsam an Masse angeschlossen. Der Transistor 44 ist als Emitterfolger geschaltet und mit
seiner Basis über das Tiefpaßfilter 35 an den Ausgang des Detektors 34 angeschlossen.
Es sei für den Betrieb der Anordnung vorläufig angenommen, daß die Ausgangsspannung des betek·
tors 34 konstant ist
Dann schwingt die Ring-Konfiguration der Inverterstufen 40-1 bis 40-n mit einer Frequenz /i, die vom
Übertragungsleitwert und der parasitären Kapazität jeder Stufe abhängt. Einzelheiten hierzu sind in der
genannten US-PS 39 31 588 angegeben. Das am Ausgang einer bestimmten Stufe entstehende Signal ist
gegenüber dem Signal am Ausgang der vorhergehenden Stufe um eine Zeitspanne verzögert, die der Signal-Laufzeit
durch die betreffende Stufe entspricht. Da die den einzelnen Stufen eigenen Verzögerungen die
Schwingungsfrequenz /i bestimmen, entspricht die einer bestimmten Stufe zugeordnete Verzögerung einer
Phasenverschiebung von 180°/n bei der Schwingungsfrequenz f] (unter der Annahme, daß die Verzögerungen
bzw. Laufzeiten aller Stufen gleich sind). Wenn π klein ist, arbeitet die Schaltung mit einer Frequenz, bei der
sich ein derartiger Amplitudenphasengang einstellt, daß die Ausgangsspannung jeder Stufe angenähert sinusförmigen
Verlauf hat Bei großem n, z. B. n=7, 9, 11 usw.,
ergibt sich ein mehr rechteckförmiger Signalverlauf. In beiden Fällen jedoch umfaßt der in den Stromzuführun-
20
25
30
*>*>
ΔΒ.1 ASLjy ιιηΛ ASUn
gesperrt wird. Daher treten die Strom-Impulse der
ersten Komponente mit einer Frequenz2/Ί auf.
Die zweite .Komponente umfaßt eine zweite Serie
Strom-Impulse, Von denen jeder auf den Strom zurückgeht, der in die an den Ausgang der betreffenden
Stufe gekoppelte Kapazität zu ihrer Aufladung über die
Stromzuführung der Stufe jedesmal dann fließt« wenn der p-Kanal-MÖS-FET 41 der betreffenden Stufe
gesperrt wird. Da der p^kanal-MÖS-FET jeder Stufe
nur während jedes zweiten Strom-Impulses der ersten
Komponente dUrchgeschaUet wird, treten die Strom-Impulse
der zweiten Komponente synchron mit jedem zweiten Strom-Impuls der ersten Komponente auf und
haben daher die Frequenz (\. Die erste und zweite Komponente werden in der Stromzuführung der Stufe
zu einem Signal vereinigt, das eine Serie von Impulsen relativ großer Amplitude und der Frequenz /Ί sowie eine
Serie von Impulsen relativ kleiner Amplitude und ebenfalls der Hrequenz l\ umfaßt, wobei jedoch die
Impulse kleinerer Amplitude jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen höherer Amplitude auftreten,
insgesamt hat daher das in der Stromzuführung jeder Stufe gebildete Signal zwei Komponenten mit den
Frequenzen /i bzw. 2/Ί. Die in F i g. 2 gezeigten
Signalverläufe a, b und c geben den zeitlichen Verlauf der Signale wieder, die in den Slromzuführungen der
drei Inverterstufen einer Ring-Konfiguration gebildet werde»», bei der η gleich 3 ist.
In der Impedanz-Strecke zwischen der Stromquelle Kr und den zusammengeschalteten Stromzuführungen
der Stufen 40-1, 40-2, 40-n weraen die in den einzelnen
Stromzuführungen gebildeten Signale aufsummiert. Dies führt zur Bildung eines Signals am Kollektor des
Transistorf. 44, dessen Frequenz fa entweder das n- oder
das 2/7-fache (abhängig von der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 46) der Frequenz /1 der Ring-Konfiguration
selber beträgt. Das am Kollektor des Transistors 44 entstehende Signal relativ hoher Frequenz (nf\ oder
2nf\) wird als Überlagerungssignal genutzt und deshalb über eine Leitung 52 der Mischstufe 16 zugeführt In
F i g. 2 ist mit dem Signalverlauf d gezeigt daß bei 3
ll
on rlo
Impulsen kurzer Dauer, was noch genauer erläutert werden wird. Zwar ist der Ausgang der letzten Stufe
40-n auf den Detektor 34 gekoppelt jedoch könnte auch das Ausgangssignal irgendeiner anderen Stufe, z. B. der
Stufe 40-1 oder 40-2 statt dessen dem Detektor 34 zugeführt sein.
Wenn der Ausgang jeder Stufe von einem Ausgangspegel auf den anderen aufgrund des Ausgangssignals
der jeweils vo; hergehenden Stufe umschaltet wird hierdurch eine Serie von Strom-Impulsen relativ kurzer
Dauer hervorgerufen, die in der Stromzuführung 48-1, 48-2 oder 48-n der jeweiligen Stufe fließen. Die in der
Stromzuführung 48-1,48-2 oder 48-/1 der Stufe fließende
Strom-Impuls-Serie ist aus zwei Komponenten zusammengesetzt Die erste Komponente umfaßt eine Serie
von Strom-Impulsen, die jeweils dann in der Stromzuführung der betreffenden Stufe hervorgerufen werden,
wenn eine Strecke niedriger Impedanz zwischen der Stromzuführung der Stufe und Masse gebildet ist weil
der eine MOS-FET der Stufe gerade gesperrt wird, während der andere praktisch gleichzeitig durchschaltet
Die Strom-Impulse der ersten Komponente treten also auf, wenn der p-Kanal-MOS-FET 41 der Stufe
durchgeschaltet und ihr n-Kanal-MOS-FET 43 gesperrt wird, und außerdem, wenn der n-Kanal-MOS-FET
durchgeschaltet und der p-Kanal-MOS-FET der Stufe den zusammengeschalteten Stromzuführungen der
Inverter gebildete Signal eine Frequenz hat die dreimal so groß wie die eigentliche Frequenz F\ des Oszillators
mit den in Kaskade in einem Ring geschalteten Stufen ist.
Da der Übertragungsleitwert jeder Stufe eine Funktion der Speisespannung ist ist auch die Schwingungsfrequenz
/I des Oszillators 18 eine Funktion der an den zusammengeschalleten Stromzuführungen der
Inverterstufen 40-1,40-2 und 40-n angelegten Spannung.
Die Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz eines Oszillators aus Feldeffekttransistoren in einer Komplementär-Konfiguration
von der Speisespannung ist in der US-PS 37 25 822 als eine unerwünschte Eigenschaft
beschrieben. Entsprechend ist auch das in der Frequenz vervielfachte Ausgangssignal, das in der Impedanz-Strecke,
d.h. auf der Leitung 52 entsteht bezüglich seiner Frequenz eine Funktion des Signals, mit welchem
die zusammengeschalteten Stromzufflhningen der Inverterstufen
beaufschlagt werden.
Die Frequenz-Steuer-Charakteristik des Oszillators 18 wird für das Abstimmsystem 28 mit Vorteil genutzt
Die vom Detektor 34 in Verbindung mit dem Tiefpaßfilter 35 erzeugte Steuerspannung wird über den
Emitterfolger-Transistor 44 auf die zusammengeschalteten Stromzuführungen 48-1, 48-2 und 48-n gegeben.
(Jm clic richtige Arbeitsweise des Oszillators 18
sichcf/USlellcri. sollte der niedrigste Wert der Steuer-Spannung
zwcciimäßigcrwcise größer gewühlt werden als die in der zitierten Veröffentlichung »COS/MOS
integrated Circuit Manual« definierte Sehwclfcnspandüng
der Invcrtcrslufe 40-14 4Ö-2 und 40-n. Die
Sic'jirspanriuhg wird so lange variier!, bis Phase und
Frequenz der Ausgarigssignale der Teiler 32 und 36 eine
vorbcstimmlc gegenseitige' Phasen- und Frequenz-Beziehung
haben, z. D. praktisch gleich sind Und dann das Abstimnisystcm 28 phascnslarr geworden ist. Unter den
dann erreichten Bedingungen ist die Beziehung ■/wischen der Frequenz f, des Übcrlagcrungssignals und
der Frequenz fn des Referenzsignal"! vom Ausgang de*
Teilers 32durch folgenden Ausdruck gegeben:
txier
- /. „NIR
2n\'lK
abhängig davon, auf welche Frequenz der Resonanzkreis
46 abgestimmt ist.
Der Resonanzkreis 46 ist brcitbandig auf einen Bereich um die Frequenz des Signals abgestimmt, das
am Transistor 44 entsteht, wenn die zusammengeschalteten Stromzuführungen der Invcrterstufen 40-1, 40-2
und 40-n über den Transistor 44 mit einer tn der
Bereichsmitte liegenden Spannung beaufschlagt wcrdei,
so daß das Überlagerungssignal relativ frei von unerwünschten Frequenzkomponenten ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß zwar ein relativ hochfrequentes Überlagerungssignal mittels des Abstimmsystems
28 zusammengesetzt wird, dies jedoch durch Synchronisation des relativ niedrigfrequenten
Ausgangssignals des Oszillators 18 von dessen Stufe 40-n bewerkstelligt wird und nicht durch Hcrabteilcn
der hohen Überlagerungsfrequenz mittels eines relativ komplexen und daher teuren Untersetzers, wie er
üblicherweise in Abstimmsystemen mit phasenstarrer
Regelschleife eingesetzt wird.
■ j-iii:
■ j-iii:
_i_:„i i_ w f
drei CD4007 COS/MOS-integrierten Invertern lieferte eine Grund-Frequenz f, von ungefähr 6.66MHz bei
Anlegen einer Steuerspannung von 7 Volt und von ungefähr IO MHz bei einer Steuerspannung von 10 Volt.
Dies entspricht der Abgabe einer vervielfachten Frequenz />
von 20 bzw. 30 MHz.
Natürlich sind an der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung verschiedene Änderungen und Abwandlungen
möglich. Zum Beispiel braucht nicht unbedingt ein Emitterfolger-Transistor 44 eingesetzt zu werden,
obwohl er zweckmäßig ist. weil er nicht nur als Element zur Kopplung der Steuerspannung zum Oszillator 18.
sondern auch als ein Trennverstärker (Puffer) zwischen dem Tiefpaßfilter 35 und dem Oszillator 18 dient. Wenn
man den Transistor 44 weglassen und den Resonanzkreis 46 unmittelbar an die zusammengeschalteten
Stromzuführungen der Inverterstufen 40-1, 40-2 und 40-n ankoppeln will. läßt sich die Steuerspannung
beispielsweise an dem Anschluß anlegen, an dem gemäß F i g. 1 die Speisespannungsquelle + Vn angeschlossen
ist. Auch kann der Resonanzkreis 46 in die anderen Stromzuführungen der Stufen eingefügt sein, die an
Masse angeschlossen sind. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, zusätzlich zu den parasitären Kapa/ilätcn 42-1
Bis 42-/I einen diskreten Kondensator /wischen die
IhvcrlersUifeh zu schalten; um die Laiif/eil*Verzögerungen
/wischen den aufeinanderfolgenden Suiten einan·
". der anzugleichen und so die Symmetrie und damit
Frcqucfizrcinhcit des auf der Leitung 52 erhaltenen
Signals zu verbessern. Weiterhin können statt der angegebenen CÖS/MOS-lnvcricrslufeii andere Arten
von Inveftcrh zur Bildung des Oszillators 18 verwendet
in werden, Es kommen beispielsweise auch komplementäre
SC)S(SiIiCiUiIi- oder Saphir-Jlnverlcr in I rage
Darüber hinaus können auch andere Stufen-Arten eingesetzt wcdcn. die sich so einstellen lassen, daß
Strom-Impulse erzeugt werden, deren Dauer deutlich
r. kleiner als die Periodendauer des Ausgangssignals der
Ring-Konfiguration ist.
Schließlich ist auch daran gedacht, die Ausführungs
form gemäß Fig. 1 und ihre Abwandlungen nicht nur für Absiinimsysteme mit phasenstarrer Rcgelschlcife.
.'» sondern auch für andere Anwendungen einzusetzen.
Beispielsweise kann gemäß Fig. 3 eine phasenstarre Regelschleife mit einem steuerbaren Oszillator gemäß
der Erfindung zur F.rzcugung eines frequcn/modulierten FM-Trägers eingesetzt werden, der über einen
Ji Sender abgestrahlt werden soll.
Gemäß F i g. 3 umfaßt ein FM Sender, bei dem es sich
beispielsweise um den Sendeteil eines Sendeempfängers
handelt, eine phasenstarre Regelschlcifc eines Systems
228 für die Synthese der verschiedenen, den einzelnen
«ι Sendekanälen zugeordneten Nennfrequenzen des Tragers.
Die Baugruppen der phascnstarren Rcgclschicifc einschließlich eines steuerbaren Oszillators, die durch
die Bezugszahlen 218 bis 248 identifiziert sind, gleichen den entsprechenden Komponenten der phascnstarren
Ii Regelschleife des Abstimmsystems 28 nach Fig. 1.
Wenn mittels eines Kanalwählers 238 ein bestimmter Sendekanal ausgewählt wird, gelangen entsprechende
BCD-Signale zu einem Teiler 236 mit dem Teilcrfaktor
N und führen zur Verstellung des Teilerfaktors N. Der
4ir durch eine Spannung steuerbare Oszillator 218 erzeug;
nun auf der Leitung 252 ein Signal mit einer Frequenz.
j;~ VT* cirt" 3'**"Λ"" ^|i»*<-"^cr*2fl""PtT ^^"^ctnlli iL'iivt
welche ein Tiefpaßfilter 235 der phasenstarren Regelschleife abgibt. Abhängig davon, auf welchenn Fre-
4-, quenzbereich ein Resonanzkreis 246 breitbandig abgestimmt
ist (nämlich entweder um die Frequenz nf< oder 2nf,). hat die Wechselkomponenle des auf der Leitung
252 anstehenden Signals eine Nominalfrequenz, die entweder durch den Ausdruck (1) oder den Ausdruck (2)
in gegeben ist.
In an sich bekannter Weise werden NF-Signale, die von einer Tonsignalquelle 312, beispielsweise einem
Mikrofon, stammen, in einem NF-Verstärker 314 verstärkt und über einen Kondensator 316 auf eine
i> Summierschaltung aus zwei Widerständen 318 und 320
gekoppelt. Die Summierschaltung kombiniert die verstärkten NF-Signale mit der Steuer-Gleichspannung.
Dies führt dazu, daß das auf der Leitung 252 anstehende Signal entsprechend der Toninformation im NF-Signal.
bO ausgehend von der oben definierten Frequenz, frequenzmoduliert
ist Dieses frequenzmodulierte Signal auf der Leitung 252 wird anschließend mittels eines
Vorverstärkers 322 und eines Endverstärkers 324 verstärkt und dann über eine Sendeantenne 326
ausgestrahlt
Hierzu 2 Blatt Zeichnunnen
Claims (1)
- O7 QQPatentansprüche:1. Frequenzsteuerbarer Oszillator mit einer Schaltungsanordnung zur Vervielfachung der Frequenz, mit einer Anzahl η von in Kaskade geschalteten, jeweils ein Schaltglied zur Erzeugung eines von zwei Ausgangsspannungswerten enthaltenden Stufen, an deren Ausgang jeweils eine Kapazität im Nebenschluß zu dem Ausgang liegt, wobei die Stufen periodisch nacheinander ihren Schaltzustand wechseln und dabei ein erstes Signal mit einer Frequenz /i erzeugen, und mit einer Stromquelle, die jede Stufe über je eine Stromzuführung mit Strom versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe (40, 240) derart ausgelegt ist, daß sie beim Umschalten von einem Zustand in den anderen Leistung während einer Zeitspanne verbraucht, die kleiner als die Periode des ersten Signals ist, und daß zwischen den Stromzuführungen (48, 248} aller Stufen (40, 240) und der Stromquelle (+ V1x) eine Impedanzanordnung (Resonanzkreis 46, 246) zur Bildung eines zweiten Signals liegt, das eine Komponente mit der Frequenz n/i hat.2. Oszillator nach Anspruch 1, dahingehend »bgewandelt, daß das zweite Signal eine Komponente mit der Frequenz 2nf\ hat.3. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe (40) einen Signal-Inverter umfaß' daß π eine ungerade Zahl ist und daß die Signal-Inverter in Kaskade zu einer Ring-Konfiguration zucammengesichaltet sind, die mit der Frequenz /Ί schwingt.4. Oszillator nach Anspruch . dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signal-Inverter Feldeffekttransittoren (41; 43) entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps enthält, die in einer Komplementär-Konfiguration gekoppelt sind.5. Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abstimmsyttem (28) zur Erzeugung eines Steuer- oder Stellsignals, mit welchem die Kaskadenschaltung der Stufen (40) zur Steuerung oder Regelung der Frequenz des ersten Signals beaufschlagt wird.6. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmsystem (28) mit den Stromzuführungen (48) der Stufen (40) gekoppelt ist und deren Stromversorgung steuert.7. Oszillator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmsystem (28, 228) durch einen phasenstarren Regelkreis gebildet ist, der einen Referenzoszillator (30) zur Erzeugung eines Referenzfrequenzsignals und einen Detektor (34) enthält, der in Abhängigkeit von dem Referenz-Irequenzsignal und dem ersten Signal ein die Phasen- und Frequenzbeziehung zwischen diesen beiden Signalen wiedergebendes Vergleichssignal erzeugt, aus welchem das Stellsignal hergeleitet wird.8. Oszillator nach Anspruch 7, dadurch gekenn^ zeichnet, daß ; das Abstimmsystem (228) eine Einrichtung (Tonsignaiquelle 312) zur Änderung der Amplitude des Stellsignals unter Steuerung durch' ein Införmätionssignäl aufweist9i Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dis Impe^ dafizanordnüng (Resonanzkreis 46, 246) ein fre-quenzselektives Glied umfaßt, das breitbandig auf einen Bereich um eine der beiden Frequenzen nf\ oder2/j/i abgestimmt ist.10. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzanordnung (Resonanzkreis 46,246) ein frequenzselektives Glied und einen zwischen einem das Stellsignal liefernden Filter (35) und den Stromzuführungen (48, 248) liegenden Trennverstärker (Transistor 44,244) enthält11. Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennverstärker durch einen als Emitterfolger geschalteten Transistor (44, 244) gebildet ist, dessen Basis das Steuer- oder Stellsignal zugeführt ist
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