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Die
vorliegende Erfindung betrifft veränderliche Oszillatoren, insbesondere
Oszillatoren, deren Schwingungsfrequenz als Reaktion auf ein Frequenzeinstellsignal
verändert
werden kann und die mit Hilfe eines getrennten Trimmsignals justiert
werden können.
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1 zeigt eine Form eines
veränderlichen Oszillators.
Die Schaltung von 1 enthält einen Resonanzteil 1,
der ein Schwingungssignal bei 2 erzeugt, und eine Ausgangsstufe 3,
die das Signal bei 2 verstärkt, indem sie die Resonanz
des Resonanzteils aufrecht erhält
und sie verstärkt,
damit man bei 4 ein Oszillatorausgangssignal erhält. Der
Resonanzteil umfaßt
eine Kapazität 5 und
eine Induktanz 6, die in Reihe geschaltet sind. Bei der
Kapazität
handelt es sich um eine Diode 7 mit veränderlicher Kapazität („Varicap-Diode"), deren Kapazität in Abhängigkeit
von der an einem Steuereingang 8 angelegten Spannung variiert.
So kann die Frequenz des Oszillators mit Hilfe dieser Spannung verändert werden, und
der Oszillator ist ein spannungsgesteuerter Oszillator.
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Bei
vielen Anwendungen von Oszillatoren, wie dem in 1 gezeigten, besteht ein Bedarf dahingehend,
den Oszillator präzise
auszulegen, so daß dann
unter Verwendung der Varicap-Diode 7 präzise über einen vorbestimmten Bereich
von Frequenzen abgestimmt werden kann. Bei vielen Kommunikationsanwendungen
beispielsweise ist möglicherweise
erforderlich, daß der
Oszillator bei einer aus einer Reihe vordefinierter Frequenzen arbeitet, die
den Frequenzen verfügbarer
Kommunikationskanäle
entsprechen. Damit der Kommunikationsanschluß, der den Oszillator verwendet,
mit einem anderen Anschluß eine
Verbindung herstellen kann, müssen
die von den beiden Anschlüsse
verwendeten Frequenzen einander präzise entsprechen. Bei der Produktion
gibt es oftmals signifikante Schwankungen bei den Werten der Schaltungskomponenten zwischen einzelnen
Oszillatoren. Dies ist besonders dann signifikant, wenn der Oszillator
auf dem Chip aufgebaut ist. (Typische Schwankungen bei den Werten
von auf dem Chip integrierten Komponenten sind: ±30% für Widerstände, ±10% für Kondensatoren und ±7% für Induktoren;
die Werte sind dabei auch stark temperaturabhängig). Es ist deshalb üblich, daß der Oszillator
nach der Produktion justiert wird, so daß die vorbestimmten Kanalfrequenzen
dann jeweils ausgewählt
werden können,
indem am Steuereingang 8 eine entsprechende Kanaleinstellspannung angelegt
wird.
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Eine
Möglichkeit
zur Durchführung
des Justiervorgangs besteht darin, die Varicap-Diode 7 selbst
zu verwenden. An den Steuereingang 8 kann eine justierende
Offsetspannung angelegt werden, um sicherzustellen, daß, wenn
auch die Kanaleinstellspannungen an den Steuereingang 8 angelegt werden,
die vorbestimmten Kanalfrequenzen präzise erzeugt werden. Dieser
Ansatz erfordert jedoch, daß die
Varicap-Diode 7 einen ausreichenden Ausschlag (Bereich)
aufweist, um in der Lage zu sein, die Resonanzfrequenz nicht nur über die
Frequenzeinhüllende
der verfügbaren
Kanäle
einzustellen, sondern auch über
einen zusätzlichen
Bereich, damit sie mit der Notwendigkeit zum Justieren der Schaltung
fertig werden kann. Der erforderliche Gesamtausschlag beträgt in der
Regel etwa 30%. Der Effekt davon besteht darin, daß die Varicap-Diode
im Vergleich zu einer mit einem kleineren Ausschlag gegenüber der Spannung
am Steuereingang 8 empfindlicher ist. Infolge dessen ist
es beim Normalbetrieb schwieriger, die Varicap-Diode präzise zu
steuern. Zudem impliziert der breite Synchronisationsbereich, daß viel von der
Schwingungsenergie der Schaltung über die Varicap-Diode 7 läuft, die
in der Regel viel höhere
Verluste (d.h. einen niedrigeren Q-Wert) als ein Festwertkondensator aufweist.
Ein hoher Verlust verursacht schlechtes Phasenrauschen, wodurch
sich die Leistung des Empfängers
erheblich verschlechtert. Ein weiteres Problem besteht darin, daß, falls
die Varicap-Diode einen großen
Ausschlag aufweist, die Schwankungen der Spannung am Steuereingang 8 infolge
der Schwingung selbst die Kapazität des Varicap verändern und
dadurch die Frequenz der Schaltung modulieren kann. Wenn der Oszillator
mit einem Phasenregelkreis (PLL) verwendet wird, bedeutet der große Bereich
der effektiven Kapazität
des Varicap 7 außerdem,
daß die
Schleifenverstärkung
des PLL Schwankungen unterworfen ist. Dies führt zu einem schlechten Einschwingen,
das mit den schnellen Sprüngen
unvereinbar ist, die für
Frequenzsprungsysteme benötigt
werden. Wenngleich dies durch die Einführung einer Einstellung für die Zeitkonstante
der Schleife gelöst
werden kann, stellt dies bei der Herstellung einen aufwendigen Vorgang
dar.
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Ein
weiterer Ansatz besteht darin, die Schaltung von 2 zu verwenden. In 2 sind gleiche Komponenten wie in 1 numeriert. In der Schaltung
von 2 ist im kapazitiven
Teil 5 des Oszillators ein zusätzlicher mechanischer Trimmer 9 außerhalb
des Chips vorgesehen. Dies gestattet die Verwendung einer Varicap-Diode
mit kleinerem Ausschlag. Alternativ kann eine feste Kapazität außerhalb
des Chips verwendet werden. Die außerhalb des Chips gelegene
Komponente ist jedoch sperrig, relativ teuer und erfordert einen
umständlichen Schritt
der mechanischen Einstellung bei der Produktion. Als Alternative
zu einem mechanischen Trimmer könnte
die Kapazität 9 durch
einen auf dem Chip integrierten Kondensator bereitgestellt werden,
der während
der Produktion durch Lasereinstellungen justiert werden kann. Dieser
Ansatz ist jedoch umständlich,
da er nur vor dem Verkapseln der integrierten Schaltung (IC) ausgeführt werden
kann, und teuer, weil der Laserjustierschritt eine geringe Ausbeute aufweist
und einen modifizierten IC-Prozeß erfordert.
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Bei
einer weiteren bekannten Anordnung ist die (zum Beispiel in 1 durch den Varicap 7 dargestellte)
Einheit mit stetig veränderlicher
Kapazität in
Reihe mit einer Anordnung mit endlich veränderlicher Kapazität geschaltet,
die zu Kapazitätsschritten in
der Lage ist, die nur etwas kleiner sind als der Überstreichungsbereich
der endlich veränderlichen Kapazität. Mit dieser
Anordnung kann nach der Herstellung mit der endlich veränderlichen
Kapazitätsanordnung
ein erster Grobabstimmungsvorgang durchgeführt werden, um die gewünschten
Kapazitäten
in den Überstreichungsbereich
der stetig veränderlichen
Kapazität
zu bringen. Die Einstellung der endlich veränderlichen Anordnung wird dann
fixiert. Während
der Verwendung kann die stetig veränderliche Kapazität dann so
eingestellt werden, daß man die
gewünschte
Kapazität
präzise
erhält.
Die Grobheit des ersten Abstimmvorgangs bedeutet jedoch, daß die stetig
veränderliche
Kapazität
oftmals erheblich außerhalb
ihres optimalen Bereichs arbeiten muß.
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In
US 5,625,325 wird ein System
zur Stabilisierung der Phasenregelkreisverstärkung in einem spannungsgesteuerten
Oszillator unter Verwendung einer Varaktordiode beschrieben. Eine
zusätzliche Kapazität ist parallel
zur Varaktordiode des VCO angeordnet, und die Verstärkungsschwankung
erhält man
durch Schalten von Kondensatoren in die Schaltung.
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Aus
DE 19,914,698 ist ein spannungsgesteuerter
piezoelektrischer Schwingkreise bekannt, der ein zusätzliches
Kondensatorarray enthält,
durch das die Ausgangsfrequenz verändert werden kann, indem Kondensatoren
in das Array hinein und aus diesem heraus geschaltet werden. Kapazitätsjustierungen,
die erforderlich sind, um die gewünschte Ausgangsfrequenz zu
erhalten, werden solange berechnet, bis die Frequenz zwischen der
Ausgangsfrequenz und einer Referenzfrequenz im wesentlichen Null
ist.
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Es
besteht ein Bedarf an einem durchstimmbaren Oszillator, der leichter
und wirtschaftlicher justiert werden kann, ohne daß die Leistung
sich erheblich verschlechtert.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein durchstimmbarer Oszillator
wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt. Bei diesem Aspekt der
Erfindung wird ein Schalter (bevorzugt ein elektrisch empfindlicher
Schalter wie etwa ein Transistor) auf geeignete Weise mit jeder
Trimmkapazität zwischen
den ersten Knoten und den zweiten Knoten in Reihe geschaltet, um
die jeweilige Trimmkapazität als
Reaktion auf ein jeweiliges Schaltsignal selektiv zwischen dem ersten
Knoten und dem zweiten Knoten zu schalten.
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Die
mehreren Trimmkapazitäten
stellen bevorzugt eine endlich veränderliche Kapazitätseinheit bereit.
Die Trimmkapazitäten
können
auf geeignete Weise selektiv parallel zueinander geschaltet werden.
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Der
Oszillator kann eine Steuervorrichtung umfassen, um zu bewirken,
daß ein
Satz der Trimmkapazitäten
zwischen den ersten Knoten und den zweiten Knoten geschaltet wird.
Der Oszillator kann auch einen an die Steuervorrichtung, gekoppelten Speicher
zum Speichern von Informationen umfassen, die einen oder mehrere
Sätze der
Trimmkapazitäten
definieren. Die Steuervorrichtung und/oder der Speicher können in
einem beliebigen Bauelement, von dem der Oszillator einen Teil bildet,
auch andere Funktionen ausführen.
Jeder des einen oder der mehreren Sätze von Trimmkapazitäten kann
einer jeweiligen Arbeitsfrequenz des Oszillators entsprechen. Die
Steuervorrichtung kann in der Lage sein, einen der Sätze definierende
Informationen als Reaktion auf Informationen abzurufen, die eine
der Steuervorrichtung zugeführte
Arbeitsfrequenz definieren. Die Steuervorrichtung kann in der Lage
sein, einen der Sätze
definierende Informationen aus dem Speicher abzurufen und dann zu
veranlassen, das dieser Satz der Trimmkapazitäten zwischen den ersten Knoten
und den zweiten Knoten geschaltet wird.
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Mindestens
eine der Trimmkapazitäten
kann einen anderen Kapazitätswert
aufweisen, der sich von einer anderen der Trimmkapazitäten unterscheidet.
Bevorzugt sind alle ihre Werte verschieden.
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Mit
den Trimmkapazitäten
kann bevorzugt die Frequenz des Ausgangssignals in Stufen von weniger
als der Hälfte
und besonders bevorzugt weniger als einem Zehntel der Breite des
Frequenzbereichs justiert werden, über dem das stetig variable
kapazitive Element selbst in der Lage ist, eine Justierung zu liefern.
Die Trimmkapazitäten
stellen bevorzugt mehr als 10 und besonders bevorzugt mehr als 40
oder 50 endliche Justierschritte bereit.
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Die
Kapazität
der Einheit mit veränderlicher Kapazität kann mit
Hilfe der an einen Eingang der veränderlichen Kapazität angelegten
Spannung verändert
werden. Es kann eine Rückkopplungsvorrichtung
wie etwa ein Phasenregelkreis zwischen dem Ausgang und dem Eingang
der veränderlichen
Kapazität
geschaltet sein, um den Oszillator zu stabilisieren. Die Einheit
mit veränderlicher
Kapazität
ist bevorzugt stetig veränderlich.
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Der
Oszillator oder die Oszillatorschaltung ist bevorzugt auf einer
einzigen integrierten Schaltung ausgebildet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem ein
Verfahren bereit zum Betreiben eines durchstimmbaren Oszillators
wie oben beschrieben, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Abrufen
von einen Satz der Trimmkapazitäten
definierenden Informationen aus dem Speicher; Schalten dieses Satzes
der Trimmkapazitäten
zwischen den ersten Knoten und den zweiten Knoten; Vergleichen der
Spannung am Eingang mit veränderlicher
Kapazität
mit einem ersten voreingestellten Spannungsbereich; und, falls diese
Spannung außerhalb
des ersten voreingestellten Spannungsbereichs liegt, Bestimmen eines
justierten Satzes der Trimmkapazitäten auf der Basis der Spannung
des Eingangs mit veränderlicher
Kapazität
und Speichern von diesen justierten Satz der Trimmkapazitäten definierenden
Informationen im Speicher. Der Schritt des Bestimmens kann nur ausgeführt werden,
falls die Spannung des Eingangs mit veränderlicher Kapazität innerhalb
eines zweiten voreingestellten Spannungsbereichs liegt. Beim Schritt des
Speicherns können
die den justierten Satz der Trimmkapazitäten definierenden Informationen
so gespeichert werden, daß sie
im Speicher die einen Satz der Trimmkapazitäten definierenden Informationen
ersetzen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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3 die Schaltung eines durchstimmbaren Oszillators
und
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4 eine Steueranordnung für die Schaltung
von 3.
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In
den 3 und 4 sind gleiche Komponenten
wie in 1 numeriert.
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3 zeigt eine veränderliche
Oszillatorschaltung für
einen Funkanschluß,
die auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert werden kann.
Die in 3 gezeigte veränderliche
Oszillatorschaltung umfaßt
einen Resonanzabschnitt 1 und eine Ausgangsstufe 3.
Der Resonanzabschnitt enthält
einen allgemein mit 5 bezeichneten kapazitiven Abschnitt
und einen induktiven Abschnitt 6. In der Schaltung von 3 enthält der kapazitive Abschnitt 5 ein
Array schaltbarer Trimmkapazitäten 10, 11, 12 usw.,
die durch jeweilige Transistoren 13, 14, 15 usw. selektiv
in den Schwingkreis geschaltet werden können, damit die Schaltung digital
abgestimmt werden kann.
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Genauer
gesagt enthält
der Resonanzabschnitt von 3 eine
Induktanz 16, die zwischen den Knoten 17 und den
Ausgang 2 des Resonanzabschnitts geschaltet ist. Die Kondensatoren 10–12 sind
parallel zwischen den Knoten 17 und den Knoten 18 geschaltet.
Ein jeweiliger Schalttransistor 13–15 befindet sich
in Reihe zu jedem Kondensator 10–12. Jeder Schalttransistor
ist so angeschlossen, daß,
wenn von einer entsprechenden Schalteingangsleitung 19–21 an
seine Gateelektrode eine geeignete Spannung angelegt wird, ein Strom
zwischen seiner Sourceelektrode und seiner Drainelektrode fließen kann,
so daß der
Kondensator, mit dem er in Reihe geschaltet ist, zwischen den Knoten 17 und 18 gekoppelt
ist. Eine Varicap-Diode 7 ist zwischen den Knoten 18 und
den Knoten 22 geschaltet. Der Knoten 22 empfängt eine
Spannungseingabe von 8, um bei Betrieb die Arbeitsfrequenz
des Oszillators auszuwählen.
Der Knoten 22 ist durch einen Entkoppelkondensator 23 bei
Hochfrequenz von Masse entkoppelt.
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Nachdem
die Schaltung auf dem Chip hergestellt worden ist, kann sie abgestimmt
werden, indem einer oder mehrere der Kondensatoren 10–12 usw. zwischen
Knoten 17 und 18 vollständig in den Kreis oder aus
diesem heraus geschaltet und dadurch die effektive Kapazität des ganzen
kapazitiven Abschnitts 5 des Oszillators verändert wird.
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Das
Abstimmen der Schaltung könnte
immer dann durchgeführt
werden, wenn der Anschluß eingeschaltet
wird, indem beispielsweise das Ausgangssignal der Schaltung mit
einer empfangenen Standardfrequenz verglichen wird. Der Abstimmvorgang
könnte
aber auch im Herstellungsstadium ausgeführt werden. Da jede Trimmkapazität vollständig in
den Kreis oder aus diesem heraus geschaltet ist, ist das Abstimmen
ein digitaler Vorgang. Das Einstellen der Schalttransistoren 13–15 usw.
kann als eine binäre
Zahl dargestellt werden, wobei eine Ziffer dem Schalteingang zu
jedem Schalttransistor entspricht. Die Einstellung der Trimmkondensatoren
kann deshalb über
den Speicher des Funkanschlusses während der Herstellung oder
Verwendung digital gespeichert und, wenn benötigt, präzise reproduziert werden, indem
die entsprechende Einstellung aus dem Speicher abgerufen wird. Für verschiedene
Anwendungen, wie etwa verschiedene Arbeitsfrequenzen oder Temperaturen,
könnte
mehr als eine Einstellung gespeichert werden (entweder bei der Herstellung oder
während
des Gebrauchs).
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4 zeigt eine bevorzugte
Anordnung zum Steuern des Oszillators 1, 3. Der
Ausgang des Oszillators ist an einen PLL 24 gekoppelt,
der einen Teiler 25, einen Phasendetektor 26 und
ein Schleifenfilter 30 umfaßt. Die Phasendifferenz des
aufgeteilten Signals und des Referenzsignals wird zum Eingang 8 des
Oszillators zurückgeführt. Die
Schalteingänge 19–21 usw.
des Oszillators werden von einer Oszillatorsteuereinheit 27 gesteuert.
Die Steuereinheit wird durch einen Hauptprozessor 28 des
Funkanschlusses beaufsichtigt. Die Steuereinheit 27 überwacht
die Spannung am Eingang 8. Die Steuereinheit justiert das
Schalten der Trimmkondensatoren mit dem Ziel ein, daß die Spannung
bei 8 so nahe wie möglich
an einem voreingestellten Wert liegt. Indem die Steuereinheit 27 diesen
Vorgang bei jeder Arbeitsfrequenz des Anschlusses durchführt, hält sie die
Schleifenverstärkung
der Schaltung relativ konstant.
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Die
Steuereinheit 27 könnte
bevorzugte Einstellungen für
die Schalteingänge 19–21 usw.
bei jeder Arbeitsfrequenz aus dem Speicher 29 abrufen. Die
Steuereinheit könnte
dann zum Schalten von Frequenzen die gespeicherten Einstellungen
an die Eingänge 19–21 anlegen
und es dem analogen PLL überlassen,
einen etwaigen restlichen Frequenzfehler abklingen zu lassen. Bei
dieser Anordnung besteht möglicherweise
keine Notwendigkeit dafür,
daß die
Steuereinheit die Spannung am Eingang 8 direkt beeinflußt, so daß die Oszillatorsteuerung
voll digital sein könnte.
Die kombinierte Einstellung der Eingänge 19–21 usw.
könnte
als ein binäres
Trimmeinstellsignal mit mehreren Bit von der Steuereinheit 27 betrachtet
werden.
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Die
Tabelle der Trimmcodeeinstellungen für die Schalteingänge 19–21 könnte dann
während
des Hochfahrens oder als Hintergrundaufgabe oder während der
Herstellung des Anschlusses durch die Steuereinheit 27 im
Speicher (zum Beispiel als eine Tabelle von Binärzahlen mit mehreren Bit) gespeichert
werden. Folgendes ist ein Algorithmus zum Zusammenstellen der Tabelle
bei Gebrauch:
- 1. Anwenden des in der Nachschlagetabelle
gespeicherten digitalen Codes für
eine Arbeitsfrequenz an die Schalteingänge.
- 2. Warten, daß sich
der PLL stabilisiert.
- 3. Digitalisieren der Spannung am Varicap-Eingang 8 mit
Hilfe eines A-D-Umsetzers in der Steuereinheit 27.
- 4. Vergleichen der digitalisierten Spannung mit einem ersten
voreingestellten Spannungsfenster. Beibehalten der gegenwärtigen digitalen
Codeeinstellung, wenn die Spannung innerhalb des ersten voreingestellten
Fensters liegt.
- 5. Wenn sich die Spannung am Varicap-Eingang außerhalb
des ersten voreingestellten Fensters befindet, Vergleichen der digitalisierten
Spannung mit einem zweiten breiteren voreingestellten Fenster.
Wenn
die Spannung innerhalb des zweiten voreingestellten Fensters liegt:
Beibehalten der gegenwärtigen
digitalen Codeeinstellungen für
die aktuelle Funkaktivität
(zum Beispiel zum Übertragen
oder Empfangen eines Datenpakets oder Datenbursts), aber Justieren
des für
die aktuelle Frequenz gespeicherten Codes, damit die Trimmkapazität, die für die aktuelle
Arbeitsfrequenz eingeschaltet wird, entsprechend inkrementiert oder dekrementiert
wird. Der justierte Code wird dann das nächste Mal verwendet, wenn die
aktuelle Frequenz gewählt
wird.
- 6. Wenn die Spannung am Varicap-Eingang außerhalb des zweiten Fensters
liegt (wobei die Einheit dann verstimmt ist): Abbrechend der aktuellen
Funkaktivität
und Eintritt in einen Neukalibrierungsmodus.
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Dieses
Verfahren könnte
auch während
eines eingebauten Eigentestvorgangs (BIST) im Anschluß verwendet
werden. Das obige Verfahren könnte
für jede
Arbeitsfrequenz durchlaufen werden. Mit einem Eigentestmerkmal der
vorliegenden Art kann man bei der Produktion erhebliche Kosteneinsparungen
erzielen, und es ist wünschenswert,
um während
des Gebrauchs die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit
sicherzustellen.
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Wenn
der Sendeempfänger
eingeschaltet ist, wird bevorzugt, daß er den digitalen Code, der
an die Transistorschalter angelegt wird, ständig überwacht und nachstellt, damit
die analoge veränderliche
Kapazität
bei oder in der Nähe
ihres optimalen Kapazitätswerts
gehalten wird.
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Das
Array von Kondensatoren kann jede beliebige Anzahl von Kondensatoren
ab Zwei enthalten. Die Trimmkondensatoren können gleiche oder verschiedene
Werte aufweisen. Falls die Werte der Trimmkondensatoren verschieden
sind, kann mit der gleichen Anzahl von Trimmkondensatoren über einen
größeren Bereich
justiert werden, wodurch IC-Grundfläche eingespart wird. Die Trimmkondensatoren
könnten
geeigneterweise 128 gleiche Schritte an Gesamtkapazität bereitstellen.
Dies könnte man
beispielsweise durch 128 Kondensatoren mit dem gleichen Wert oder
7 Kondensatoren mit Werten erreichen, die um skalierte Faktoren
von zwei auseinander liegen.
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Bei
dem Neukalibrierungsmodus könnte
die Steuereinheit 27 wiederholt die Spannung am Varicap-Eingang überwachen
und die effektive Gesamttrimmkapazität vergrößern oder verkleinern, indem entsprechend
so lange ein oder mehrere Trimmkondensatoren ein- oder ausgekoppelt
werden, bis die Varicap-Eingangsspannung innerhalb des ersten oder
zweiten Fensters liegt. Falls die Schritte bei den Werten der Trimmkondensatoren
die gleichen sind, kann ein sehr einfacher Trimmalgorithmus in der Steuereinheit 27 verwendet
werden, um die effektive Gesamttrimmkapazität monoton zu justieren, indem einfach
mehr oder weniger Kondensatoren eingekoppelt werden. Fall die Werte
der Kondensatoren verschieden sind, sollte der Trimmalgorithmus
dies berücksichtigen.
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Schritt 5 des
oben dargelegten Algorithmus ist besonders vorteilhaft, da er allmähliche Änderungen
gestattet, um Abweichungen (beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen)
entgegenzuwirken, ohne daß eine
ganze Neukalibrierung erforderlich wird.
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Die
Trimmkondensatoren 10–12 sind
zueinander parallel geschaltet, aber in Reihe zu dem Varicap 7.
Durch diese Anordnung kann die Schaltung einen großen Bereich
von Nennwerten hinsichtlich Induktanz oder Kapazität abdecken.
Die Trimmkondensatoren könnten
aber auch parallel zu dem Varicap 7 liegen.
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Der
Varicap 7 weist bevorzugt einen Wert auf, der relativ zu
dem Gesamtwert der anderen Reihenkapazität im kapazitiven Abschnitt 5 groß ist – bevorzugt
das 5- bis 10-fache
der anderen Kapazität. Dadurch
kann der effektive Gütefaktor
des Varicap im Oszillator im allgemeinen höher sein als sein tatsächlicher
Gütefaktor – um beispielsweise
das 5- bis 10-fache. Die Werte der Kondensatoren 10–12 usw. könnten in
der Regel bei 50–100
fF liegen. Der endlich justierbare Teil des kapazitiven Abschnitts
gestattet bevorzugt etwa 50 oder mehr endliche Kapazitätsschritte
mit einer Schrittgröße, die
erheblich kleiner ist als der Bereich des Varicap. Dadurch kann
der Varicap nicht nur bei einem ausgewählten endlichen Schritt synchronisiert
werden, sondern auch so angeordnet werden, daß ein gewünschter schmaler Teil seines
stetig veränderlichen
Bereichs die gewünschte
Kapazität
liefert. Dadurch erhält
man eine bessere Steuerung der Schleifenzeitkonstante und des Schleifenverhaltens
im Vergleich zu einem System, bei dem mit einer Einstellung von
nur einem Schritt der Varicap die gewünschte Gesamtkapazität liefern kann.
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Der
Bereich der stetig veränderlichen
Kapazität
(in diesem Beispiel des Varicap) sorgt bevorzugt für eine Frequenzjustierung über einen
Bereich, der sehr viel kleiner ist als der Veränderungsbereich insgesamt,
der vom kapazitiven Abschnitt zur Verfügung steht, einschließlich auch
der Schaltung mit endlich veränderlicher
Kapazität.
Dadurch erhält
man eine Phasen-Rausch-Leistung, die viel besser ist als bei einem
System, bei dem die ständig
veränderliche
Kapazität
einen Großteil
des Gesamtjustierbereichs ausmacht.
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Der
Funkanschluß könnte ein
Funksender und/oder -empfänger
sein. Der Anschluß könnte gemäß einem
beliebigen geeigneten Verfahren arbeiten, einschließlich TDMA
(Zeitmultiplexzugriff) und FHSS (Frequenzsprungverfahren). Der Oszillator könnte bei
anderen Anwendungen wie etwa der Tonerzeugung verwendet werden.
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An
den in 3 und 4 gezeigten Schaltungen könnten zahlreiche Änderungen
vorgenommen werden. Beispielsweise könnte die Ausgangsstufe des
Oszillators wie erforderlich abgeändert werden. Der Varicap 7 könnte durch
eine oder mehrere andere Formen der spannungs-, strom- oder manuell
gesteuerten Kapazität
ersetzt oder ergänzt
werden.