DE69118469T2 - Phasenregelschleife-Schaltung mit einem zusätzlichen Schleifenfilter - Google Patents

Phasenregelschleife-Schaltung mit einem zusätzlichen Schleifenfilter

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Phasenregelschleifenschaltung zum schnellen Ausführen eines Phasenregelvorgangs. Eine solche Phasenregelschleifenschaltung ist insbesondere zur Verwendung bei der Kanalbestimmung in einer digitalen Funkübertragungs- bzw. -kommunikationsvorrichtung geeignet.
  • Neuerdings wird gefordert, einen mobiles digitales Funkfernsprechapparat bereitzustellen, der ein Zeitmultiplexzugriffssystem verwendet. Bei einem solchen mobilen digitalen Funkfernsprechapparat muß schnell von einem Sprechkanal zu einem anderen Sprechkanal gewechselt werden. In diesem Fall benötigt der mobile digitale Funkfernsprechapparat eine Phasenregelschleifenschaltung, die einen Phasenregelvorgang schnell ausführen kann.
  • Wie bekannt, weist die Phasenregelschleifenschaltung einen Bezugssignalgenerator, einen spannungsgesteuerten Oszillator, einen Frequenzteiler und einen Phasenkomparator auf. Der Bezugssignalgenerator erzeugt ein Bezugssignal mit einer Bezugsfrequenz und einer Bezugsphase. Der spannungsgesteuerte Oszillator wird mit einem Oszillatoreingangssignal versorgt und erzeugt als Antwort auf das Oszillatoreingangssignal ein phasengeregeltes Signal mit einer Ausgangsfrequenz. Der Frequenzteiler weist ein vorbestimmtes Frequenzteilungsverhältnis N auf, wobei N eine positive ganze Zahl darstellt. Das phasen geregelte Signal wird durch den Frequenzteiler in ein frequenzgeteiltes Signal geteilt. Das frequenzgeteilte Signal weist eine Signalphase und eine Frequenzteilung auf, die von dem vorbestimmten Frequenzteilungsverhältnis N abhängig ist. Der Phasenkomparator wird mit dem Bezugssignal und dem frequenzgeteilten Signal versorgt und vergleicht die Signalphase mit der Bezugsphase, um ein Vergleichsergebnissignal zu erzeugen, das einen Phasenfehler zwischen der Bezugsphase und der Signalphase darstellt.
  • Die Phasenregelschleifenschaltung weist außerdem eine Filtersteuerschaltung und ein Schleifenfilter, das mit der Filtersteuerschaltung verbunden ist, auf. Wie später noch ausführlicher beschrieben wird, ist die Filtersteuerschaltung mit dem Phasenkomparator verbunden und dient zum Zuführen eines Filtersteuersignals an das Schleifenfilter als Antwort auf das Vergleichsergebnissignal. Das Schleifenfilter weist einen Filterkondensator auf, der als Antwort auf das Filtersteuersignal wahlweise aufgeladen und entladen wird. Dabei filtert das Schleifenfilter das Filtersteuersignal zu einem gefilterten Signal, um den spannungsgesteuerten Oszillator mit dem gefilterten Signal als Oszillatoreingangssignal zu versorgen. Dadurch wird eine Phasenregelschleife hergestellt, so daß das phasengeregelte Signal eine Ausgangsfrequenz hat, die N-mal so groß ist wie die Bezugsfrequenz.
  • Es wird vorgeschlagen, in einer solchen Phasenregelschleifenschaltung eine Grenzfrequenz des Schleifenfilters zu erhöhen, um den Phasenregelvorgang schnell auszuführen. Die Phasenregelschleife hat jedoch in einem stationären Zustand eine verminderte Stabilität, wenn die Grenzfrequenz erhöht ist.
  • Um den vorstehend beschriebenen Nachteil zu beheben, wird vorgeschlagen, daß die Phasenregelschleifenschaltung eine Frequenzregelschaltung zum Verändern der Grenzfrequenz des Schleifenfilters aufweist. Wie später ausführlicher beschrieben wird, regelt die Frequenzregelschaltung das Schleifenfilter so, daß das Schleifenfilter beim Phasenregelvorgang eine hohe Grenzfrequenz hat und daß das Schleifenfilter im stationären Zustand eine niedrige Grenzfrequenz hat. In diesem Fall ändert sich die Grenzfrequenz unstetig zwischen der hohen Grenzfrequenz und der niedrigen Grenzfrequenz. Das heißt, daß sich eine Spannung des gefilterten Signals unstetig ändert. Folglich ändert sich die Ausgangsfrequenz des phasengeregelten Signals in einen unvorhergesehenen Wert.
  • Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Phasenregelschleifenschaltung bereitzustellen, die ein phasengeregeltes Signal ohne Unstetigkeit einer Ausgangsfrequenz erzeugen kann.
  • Andere Aufgaben dieser Erfindung werden im Laufe der Beschreibung deutlich.
  • Bei der Beschreibung des Grundgedankens der Erfindung wird verständlich, daß eine Phasenregelschleifenschaltung zum Durchführen eines Phasenregelvorgangs als Antwort auf ein Bezugssignal und ein schaltersteuersignal, das einen Anfang und ein Ende des Phasenregelvorgangs anzeigt, dient.
  • Die Erfindung wird durch den beigefügten Anspruch 1 definiert und nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Phasenregelschleifenschaltung;
  • Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines herkömmlichen Schleifenfilters, das in der Phasenregelschleifenschaltung gemäß Fig. 1 angewendet wird;
  • Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Phasenregelschleifenschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
  • Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Phasenregelschleifenschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf Fig. 1 wird zuerst eine herkömmliche Phasenregelschleifenschaltung beschrieben, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Die Phasenregelschleifenschaltung führt einen Phasenregelvorgang aus, um ein phasengeregeltes Signal PS mit einer Ausgangsfrequenz und einer geregelten Phase zu erzeugen.
  • Die Phasenregelschleifenschaltung weist einen Bezugssignalgenerator 11, einen Phasenkomparator 12, eine Ladungspumpenschaltung 13, ein Schleifenfilter 14 mit einem Filterkondensator C1, einen spannungsgesteuerten Oszillator 15 und einen Frequenzteiler 16 auf. Der Bezugssignalgenerator 11 erzeugt ein Bezugssignal mit einer Bezugsfrequenz und einer Bezugsphase und führt das Bezugssignal einem ersten Eingangsanschluß IP1 des Phasenkomparators 12 zu.
  • Das phasengeregelte Signal PS, das vom spannungsgesteuerten Oszillator 15 geliefert wird, wird dem Frequenzteiler 16 zugeführt. Der Frequenzteiler 16 weist ein vorbestimmtes Frequenzteilungsverhältnis N auf, wobei N eine positive ganze Zahl darstellt. Das phasengeregelte Signal PS wird durch den Frequenzteiler 16 in ein frequenzgeteiltes Signal geteilt. Das frequenzgeteilte Signal weist eine Signalphase und eine geteilte Frequenz auf, die von dem vorbestimmten Frequenzteilungsverhältnis N abhängig ist. Das frequenzgeteilte Signal wird einem zweiten Eingangsanschluß IP2 des Phasenkomparators 12 zugeführt.
  • Wenn der Phasenkomparator 12 mit dem Bezugssignal und dem frequenzgeteilten Signal versorgt wird, vergleicht er die Signalphase mit der Bezugsphase und erzeugt ein erstes und ein zweites Vergleichsergebnissignal, die die Phasenfehler zwischen der Bezugsphase und der Signalphase darstellen. Der Phasenkomparator 12 weist einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß OP1 und OP2 auf. Wenn der Phasenfehler einen negativen Wert hat, erzeugt der Phasenkomparator 12 ein erstes Vergleichsergebnissignal mit einem logischen Pegel null am ersten Ausgangsanschluß OP1. Wenn der Phasenfehler einen positiven Wert hat, erzeugt der Phasenkomparator 12 ein zweites Vergleichsergebnissignal mit einem logischen Pegel eins am zweiten Ausgangsanschluß OP2. Das erste und das zweite Vergleichsergebnissignal können gemeinsam als Vergleichsergebnissignal bezeichnet werden.
  • Die Ladungspumpenschaltung 13 weist einen ersten Transisftor TR1, der mit einer positiven Spannung V versorgt wird, und einen zweiten Transistor TR2, der über eine Masseleitung GL mit Masse verbunden ist, auf. Wenn der Phasenkomparator 12 das erste Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel null vom ersten Ausgangsanschluß OP1 an den ersten Transistor TR1 liefert, wird der erste Transistor TR1 in einen Durchlaßzustand gesetzt. Andernfalls wird der erste Transistor TR1 in einen Sperrzustand gesetzt. Wenn der erste Transistor TR1 in den Durchlaßzustand gesetzt ist, wird die vorbestimmte positive Spannung V als Filtersteuersignal durch den ersten Transistor TR1 dem Schleifenfilter 14 zugeführt. Im Schleifenfilter 14 speichert der Filterkondensator C1 als Antwort auf das Filtersteuersignal elektrische Ladungen als gespeicherte elektrische Ladungen.
  • Wenn der Phasenkomparator 12 das zweite Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel eins vom zweiten Ausgangsanschluß OP2 an den zweiten Transistor TR2 liefert, wird der zweite Transistor TR2 in einen Durchlaßzustand gesetzt. Andernfalls wird der zweite Transistor TR2 in einen Sperrzustand gesetzt. Wenn der zweite Transistor TR2 in den Durchlaßzustand gesetzt wird, gibt der Filterkondensator C1 die gespeicherten elektrischen Ladungen über den zweiten Transistor TR2 ab.
  • Als Ergebnis de vorstehend beschriebenen Auflade- und Entladevorgangs wird das Filtersteuersignal im Schleifenfilter 14 zu einem gefilterten Signal gefiltert. Die Ladungspumpen schaltung 13 kann als Filtersteuerschaltung bezeichnet werden. Das gefilterte Signal wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 15 als Oszillatoreingangssignal zugeführt. Wenn der Filterkondensator C1 die elektrischen Ladungen speichert, erhöht der spannungsgesteuerte Oszillator 15 die geregelte Frequenz. Wenn der Filterkondensator C1 die gespeicherten elektrischen Ladungen abgibt, verringert der spannungsgesteuerte Oszillator 15 die geregelte Frequenz. Folglich wird eine Phasenregelschleife hergestellt, so daß das phasengeregelte Signal die Ausgangsfrequenz hat, die N mal so groß wie die Bezugsfrequenz ist.
  • Es wird vorgeschlagen, in einer solchen Phasenregelschleifenschaltung eine Grenzfrequenz des Schleifenfilters 14 zu erhöhen, um einen Phasenregelvorgang schnell auszuführen. Die Phasenregelschleife hat jedoch in einem stationären Zustand eine verminderte Stabilität, wenn die Grenzfrequenz erhöht ist. Um den vorstehend beschriebenen Nachteil zu beheben, wird vorgeschlagen, daß die Phasenregelschleifenschaltung eine Frequenzregelschaltung zum Verändern der Grenzfrequenz des Schleifenfilters 14 aufweist.
  • Gemäß Fig. 2 ist ein Zusatzkondensator C2 über einen Analogschalter 17 mit dem Filterkondensator C1 parallelgeschaltet. Der Analogschalter 17 wird in den Durchlaßzustand gesetzt, wenn dem Analogschalter 17 in der bekannten Weise ein Schaltersteuersignal CS zugeführt wird. Das Schaltersteuersignal CS zeigt einen Anfang und ein Ende des Phasenregelvorgangs an. In dem dargestellten Beispiel wird der Analogschalter 17 beim Phasenregelvorgang in einen Sperrzustand gesetzt. In diesem Fall wird die Grenzfrequenz erhöht, weil das Schleifenfilter 14 eine verringerte Kapazität aufweist. Im stationären Zustand wird der Analogschalter 17 mit dem Schaltersteuersignal CS versorgt und in den Durchlaßzustand gesetzt. In diesem Fall wird die Grenzfrequenz verringert, weil das Schleifenfilter 14 eine vergrößerte Kapazität aufweist. Wie aus der vorstehend erwähnten Beschreibung deutlich wird, werden der Zusatzkondensator C2 und der Analogschalter 17 als die Frequenzregelschaltung angesehen. Die Grenzfrequenz ändert sich jedoch unstetig, wenn der Analogschalter 17 in den Durchlaßoder in den Sperrzustand gesetzt wird. Das heißt, daß eine Spannung des gefilterten Signals sich unstetig ändert. Folglich nimmt die Ausgangsfrequenz des phasengeregelten Signals PS einen unvorhergesehenen Wert an.
  • Mit Bezug auf Fig. 3 wird nachstehend eine Phasenregelschleifenschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Phasenregelschleifenschaltung ist für eine digitale Funkkommunikationsvorrichtung, z.B. für einen digitalen Funkfernsprechapparat, besonders geeignet. Die Phasenregelschleifenschaltung weist gleiche Teile, die mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und außerdem ein Zusatzschleifenfilter 20, eine erste Schalter-Schaltung 21, die zwischen die Ladungspumpenschaltung 13 und das Zusatzschleifenfilter 20 geschaltet ist, und eine zweite Schalter-Schaltung 22, die zwischen das Zusatzschleifenfilter 20 und das Schleifenfilter 14 geschaltet ist, auf.
  • Wie nachstehend beschrieben wird, dient das Zusatzschleifenfilter 20 zum Verkürzen einer Aufladedauer und einer Entladedauer des Filterkondensators C1 im Schleifenfilter 14, um den Phasenregelvorgang schnell auszuführen. Das Zusatzschleifenfilter 20 weist eine aktive Filterschaltung 23 mit einem ersten Operationsverstärker 26 auf. Das Zusatzschleifenfilter 20 weist außerdem eine invertierende Verstärkerschaltung 24 mit einem zweiten Operationsverst-rker 27 auf.
  • Die erste und die zweite Schalter-Schaltung 21 und 22 werden beim Phasenregelvorgang mit dem Schaltersteuersignal CS versorgt. Sowohl die erste als auch die zweite Schalter- Schaltung 21 und 22 werden bei der Zuführung des Schaltersteuersignals CS in einen Durchlaßzustand gesetzt. Das Schaltersteuersignals CS wird beispielsweise mit einer herkömmlichen Phasenregelerkennungsschaltung (nicht dargestellt) erzeugt.
  • Beim Phasenregelvorgang werden die erste und die zweite Schalter-Schaltung 21 und 22 in den Durchlaßzustand gesetzt, weil die erste und die zweite Schalter-Schaltung 21 und 22 mit dem Schaltersteuersignal aS versorgt werden. Es wird angenommen, daß der Phasenkomparator 12 als Ergebnis des Vergleichs zwischen der Bezugsphase und der Signalphase das erste Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel null erzeugt. In diesem Fall wird die vorbestimmte positive Spannung V durch den ersten Transistor TR1 dem Schleifenfilter 14 und dem Zusatzschleifenfilter 20 als Filtersteuersignal zugeführt. Die aktive Filterschaltung 23 filtert das Filtersteuersignal zu einem aktiven gefilterten Signal.
  • Hier ist zu beachten, daß das aktive gefilterte Signal entweder die positive oder die negative Polarität aufweist, die jeweils eine entgegengesetzte Polarität in bezug auf das Filtersteuersignal ist. Es muß entweder die positive oder die negative Polarität des aktiven gefilterten Signals invertiert werden. Dazu wird das aktive gefilterte Signal der invertierenden Verstärkerschaltung 24 zugeführt. Die invertierende Verstärkerschaltung 24 invertiert das aktive gefilterte Signal und erzeugt ein invertiertes Signal mit einer invertierten Polarität in bezug auf das aktive gefilterte Signal. Das invertierte Signal wird über die zweite Schalter-Schaltung 22 dem Filterkondensator C1 zugeführt. Daraufhin speichert der Filterkondensator C1 als Antwort auf das invertierte Signal und das Filtersteuersignal, das von der Ladungspumpenschaltung 13 über die Widerstände R6 und R7 zugeführt wird, schnell die elektrischen Ladungen. Das bedeutet, daß die Aufladedauer des Filterkondensators C1 verkürzt wird. Im Ergebnis eines Ladevorgangs liefert das Schleifenfilter 14 das gefilterte Signal an den spannungsgesteuerten Oszillator 15 als Oszillatoreingangssignal. Hier ist zu beachten, daß eine Spannung des gefilterten Signals schnell größer wird, weil die Aufladezeit verkürzt ist. Das bedeutet, daß der Phasenregelvorgang schnell ausgeführt wird.
  • Wenn der Phasenregelvorgang abgeschlossen ist, nämlich im stationären Zustand, wird die Zuführung des Schaltersteuersignals CS beendet. Sowohl die erste als auch die zweite Schalter-Schaltung 21 bzw. 22 werden deshalb in den Sperrzustand gesetzt. In diesem Zustand führt der Filterkondensator C1 einen Auflade- und Entladevorgang aus, und zwar lediglich entsprechend dem Filtersteuersignal. Infolgedessen wird der spannungsgesteuerte Oszillator 15 durch das Schleifenfilter 14 stabil geregelt. Das heißt, der spannungsgesteuerte Oszillator 15 erzeugt das phasengeregelte Signal ohne Unstetigkeit der Ausgangsfrequenz.
  • Der vorstehend erwähnte Vorgang gilt für den Fall, daß der Phasenkomparator 12 das zweite Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel eins erzeugt. Beim Phasenregelvorgang gibt der Filterkondensator C1 die gespeicherten elektrischen Ladungen schnell über die Widerstände R6 und R7 und das Zusatzschleifenfilter 20 über die zweite Schalter-Schaltung 22 ab. Deshalb verringert sich die Spannung des gefilterten Signals schnell. Der Phasenregelvorgang wird schnell ausgeführt.
  • Bei der oben beschriebenen Phasenregelschleifenschaltung weist das phasengeregelte Signal keinen unvorhergesehenen Wert auf, weil sich die Spannung des gefilterten Signals stetig ändert.
  • Das Schleifenfilter 14 kann als erstes Schleifenfilter bezeichnet werden, während das Zusatzschleifenfilter 20 als zweites Schleifenfilter bezeichnet werden kann. Unter diesen Umständen kann das gefilterte Signal als erstes gefiltertes Signal bezeichnet werden, während das invertierte Signal als zweites gefiltertes Signal bezeichnet werden kann.
  • Mit Bezug auf Fig.4 wird nachstehend eine Phasenregelschleifenschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Phasenregelschleifenschaltung weist gleiche Teile, die mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und außerdem eine logische Verarbeitungsschaltung 30 und eine Zusatzladungspumpenschaltung 31 auf. Die logische Verarbeitungsschaltung 30 ist mit dem Phasenkomparator 12 verbunden und wird mit dem Schaltersteuersignal CS versorgt. Die Zusatzladungspumpenschaltung 31 hat den gleichen Aufbau wie die Ladungspumpenschaltung 13 und ist zwischen die logische Verarbeitungsschaltung 30 und die aktive Filterschaltung 23 geschaltet.
  • Die logische Verarbeitungsschaltung 30 weist einen Inverter IV, der mit dem Schaltersteuersignal CS versorgt wird, ein NICHT-UND-Gatter G1, das mit dem zweiten Vergleichsergebnissignal und dem Schaltersteuersignal cS versorgt wird, und ein NICHT-ODER-Gatter G2, das mit dem Inverter IV verbunden ist und mit dem ersten Vergleichsergebnissignal versorgt wird, auf. Wenn das NICHT-UND-Gatter G1 mit dem Schaltersteuersignal CS und dem zweiten Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel eins versorgt wird, liefert das NICHT-UND-Gatter G1 ein NICHT-UND-Gatter-Ausgangssignal mit einem logischen Pegel null an einen ersten Zusatztransistor TR31 in der Zusatzladungspumpenschaltung 31. In diesem Fall wird der erste Zusatztransistor TR31 in einen Durchlaßzustand gesetzt. Wenn das Schaltersteuersignal CS beendet ist, erzeugt das NICHT-UND-Gatter G1 das NICHT-UND-Gatter-Ausgangssignal mit einem logischen Pegel eins, unabhängig vom zweiten Vergleichsergebnissignal.
  • Der Inverter IV invertiert das Schaltersteuersignal CS und erzeugt ein invertiertes Schaltersteuersignal mit einem logischen Pegel null. Wenn das NICHT-ODER-Gatter G2 mit dem invertierten Schaltersteuersignal und dem ersten Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel null versorgt wird, liefert das NICHT-ODER-Gatter G2 ein NICHT-ODER-Gatter- Ausgangssignal mit einem logischen Pegel eins an einen zweiten Zusatztransistor TR32 in der Zusatzladungspumpenschaltung 31. In diesem Fall wird der zweite Zusatztransistor TR32 in einen Durchlaßzustand gesetzt. Wenn das Schaltersteuersignal CS beendet ist, erzeugt das NICHT-ODER-Gatter G2 das NICHT-ODER- Gatter-Ausgangssignal mit einem logischen Pegel null, unabhängig vom ersten Vergleichsergebnissignal. Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, wird sowohl der erste als auch der zweite Zusatztransistor TR31 und TR32 in den Sperrzustand gesetzt, wenn das Schaltersteuersignal CS beendet ist. Unter diesen Umständen kann die logische Verarbeitungsschaltung als erste Schalter-Schaltung 21 gemäß Fig. 3 angesehen werden. Das NICHT-UND-Gatter- und das NICHT-ODER-Gatter-Ausgangssignal können gemeinsam als logisch verarbeitetes Signal bezeichnet werden.
  • Wie später noch beschrieben wird, führt die Zusatzladungspumpenschaltung 31 einen komplementären Vorgang in bezug auf die Ladungspumpenschaltung 13 aus und erzeugt ein zusätzliches Filtersteuersignal. Das von der Ladungspumpenschaltung 13 zugeführte Filtersteuersignal kann als erstes Filtersteuersignal bezeichnet werden. Das zusätzliche Filtersteuersignal kann als zweites Filtersteuersignal bezeichnet werden. Das zusätzliche Filtersteuersignal wird in der aktive Filterschaltung 23 zu einem aktiven gefilterten Signal gefiltert. Das aktive gefilterte Signal weist die gleiche Polarität auf wie das Filtersteuersignal, weil nämlich die Zusatzladungspumpenschaltung 31 den komplementären Vorgang in bezug auf die Ladungspumpenschaltung 13 ausführt. Aus diesem Grund muß die invertierende Verstärkerschaltung 24 (Fig. 3) nicht verwendet werden.
  • Beim Phasenregelvorgang wird der Zusatztransistor TR32 in den Durchlaßzustand gesetzt, wenn der Phasenkomparator 12 das erste Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel null vom ersten Ausgangsanschluß OP1 liefert und wenn das Schaltersteuersignal CS dem Inverter IV zugeführt wird. Gleichzeitig wird die zweite Schalter-Schaltung 22 in den Durchlaßzustand gesetzt, weil die zweite Schalter-Schaltung 22 mit dem Schaltersteuersignal CS versorgt wird. In diesem Fall liefert die aktive Filterschaltung 23 das aktive gefilterte Signal über die zweite Schalter-Schaltung 22 an den Filterkondensator C1. Daraufhin speichert der Filterkondensator C1 schnell die elektrischen Ladungen entsprechend dem aktiven gefilterten Signal und dem Filtersteuersignal, das von der Ladungspumpenschaltung 13 zugeführt wird. Das bedeutet, daß die Aufladedauer des Filterkondensators C1 verkürzt wird. Das heißt, eine Spannung des gefilterten Signals erhöht sich schnell. Aus diesem Grund wird der Phasenregelvorgang schnell ausgeführt.
  • Wenn beim Phasenregelvorgang der Phasenkomparator 12 das zweite Vergleichsergebnissignal mit dem logischen Pegel eins aus dem zweiten Ausgangsanschluß OP2 abgibt und wenn das Schaltersteuersignal CS dem NICHT-UND-Gatter G1 zugeführt wird, wird der erste Zusatztransistor TR1 in den Durchlaßzustand gesetzt. In diesem Fall gibt der Filterkondensator C1 die gespeicherten elektrischen Ladungen über die aktive Filterschaltung 23 und den zweiten Transistor TR2 in der Ladungspumpenschaltung 13 schnell ab. Die Spannung des gefilterten Signals verringert sich schnell. Folglich wird der Phasenregelvorgang schnell ausgeführt.
  • Wenn der Phasenregelvorgang endet, wird die Zuführung des Schaltersteuersignals CS beendet. Daraufhin werden der erste und der zweite Zusatztransistor TR31 und TR32 und die zweite Schalter-Schaltung 22 in den Sperrzustand gesetzt. In diesem Zustand führt der Filterkondensator C1 den Auflade- und Entladevorgang lediglich entsprechend mit dem Filtersteuersignal durch. Der spannungsgesteuerte Oszillator 15 wird vom Schleifenfilter 14 stabil geregelt. Das Schleifenfilter 14 kann als erstes Schleifenfilter bezeichnet werden. Die aktive Filterschaltung 23 kann als zweites Schleifenfilter bezeichnet werden. Das vom Schleifenfilter 14 gelieferte gefilterte Signal kann als erstes gefiltertes Signal bezeichnet werden. Das von der aktiven Filterschaltung 23 gelieferte aktive gefilterte Signal kann als zweites gefiltertes Signal bezeichnet werden.
  • Obwohl die Erfindung bis jetzt in Verbindung mit wenigen Ausführungsformen beschrieben worden ist, kann der Fachmann die Erfindung ohne weiteres auf verschiedene andere Art und Weise in die Praxis umzusetzen, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

Claims (3)

1. Phasenregelschleifenschaltung zur Verwendung beim Durchführen eines Phasenregelvorgangs als Antwort auf ein Bezugssignal mit einer Bezugsphase und ein Schaltersteuersignal, das einen Anfang und ein Ende des Phasenregelvorgangs anzeigt, wobei die Phasenregelschleifenschaltung aufweist: einen Signalgenerator (11) zum Erzeugen des Bezugssignals, einen spannungsgesteuerten Oszillator (15), der mit einem Oszillatoreingangssignal versorgt wird, zum Erzeugen eines phasengeregelten Signals als Antwort auf das Oszillatoreingangssignal, einen Frequenzteiler (16), der mit dem spannungsgesteuerten Oszillator verbunden ist, zum Erzeugen eines frequenzgeteilten Signals mit einer Signalphase, einen Phasenkomparator (12), der mit dem Signalgenerator (11) und dem Frequenzteiler (16) verbunden ist, zum Vergleichen der Signalphase mit der Bezugsphase, um ein Vergleichsergebnissignal zu erzeugen, das einen Phasenfehler zwischen der Bezugsphase und der Signalphase darstellt, ein Schleifenfilter (14), das auf ein Filtereingangssignal anspricht und mit dem spannungsgesteuerten Oszillator (15) verbunden ist, zum Filtern des Filtereingangssignals zu dem Oszillatoreingangssignal, wobei das Schleifenfilter (14) einen Filterkondensator aufweist, der als Antwort auf das Filtereingangssignal wahlweise aufgeladen und entladen wird, und eine erste Filtersteuerschaltung (13) zwischen dem Phasenkomparator (12) und dem Schleifenfilter (14) zum Zuführen eines Filtersteuersignals als das Filtereingangssignal zu dem Schleifenfilter (14) als Antwort auf das Vergleichsergebnissignal, gekennzeichnet durch:
a) eine Zusatzfilterschaltung (20; 23) zum Filtern eines zusätzlichen Filtereingangssignals zu einem zusätzlichen gefilterten Signal, um das zusätzliche gefilterte Signal an das Schleifenfilter (14) zu liefern; und
b) eine Schalter-Schaltung (22), die auf das Schaltersteuersignal anspricht und zwischen die Zusatzfilterschaltung (20; 23) und das Schleifenfilter (14) geschaltet ist, zum Verbinden der Zusatzfilterschaltung (20; 23) mit dem Schleifenfilter (14) während des Phasenregelvorgangs, um die Aufladedauer und die Entladedauer des Filterkondensators zu verkürzen.
2. Phasenregelschleifenschaltung nach Anspruch 1, ferner mit einer zusätzlichen Schalter-Schaltung (21), die auf das Schaltersteuersignal anspricht und zwischen die erste Filtersteuerschaltung und die Zusatzfilterschaltung (20) geschaltet ist, zum Verbinden der Zusatzfilterschaltung (20) mit der ersten Filtersteuerschaltung (13), um während des Phasenregelvorgangs das Filtersteuersignal als das Zusatzfiltereingangssignal an die Zusatzfilterschaltung (20) zu liefern.
3. Phasenregelschleifenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zusatzfilterschaltung (20) ferner eine invertierende Verstärkerschaltung (24) zum Invertieren des zusätzlichen gefilterten Signals in ein invertiertes Signal aufweist. 41 Phasenregelschleifenschaltung nach Anspruch 1, ferner mit:
a) einer logischen Verarbeitungsschaltung (30), die mit dem Phasenkomparator (12) verbunden ist, zur Verarbeitung des Vergleichsergebnissignals, wenn die logische Verarbeitungsschaltung (30) mit dem Schaltersteuersignal versorgt wird, wobei das Schaltersteuersignal am Anfang des Phasenregelvorgangs aktiviert und am Ende des Phasenregelvorgangs deaktiviert wird und die logische Verarbeitungsschaltung ein logisches verarbeitetes Signal erzeugt; und
b) einer zweiten Filtersteuerschaltung (31) zwischen der logischen Verarbeitungsschaltung (30) und der Zusatzfilterschaltung (23) zum Liefern des Zusatzfiltereingangssignals an die Zusatzfilterschaltung (23) als Antwort auf das logische verarbeitete Signal.
DE69118469T 1990-09-19 1991-09-18 Phasenregelschleife-Schaltung mit einem zusätzlichen Schleifenfilter Expired - Fee Related DE69118469T2 (de)

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