173630. lajstromszámú szabadalom • Alacsony fáziszajt és nagy frekvencia felbontást megvalósító elektronikus hangolású frekvencia-generátor kommunikációs rádióvevők, illetve rádióadó-meghajtó vezéroszcillátorok számára
7 173630 8 így f20=fRi-M^2.fR N0 III 10F. fRIV/ahol fR j, fR n, fR m, fR ,v 22 etalon frekvenciával vezérelt 22 többkimenetu trekvenciaetalonból nyert referencia frekvenciák,melyek közül fR jjj a III. fáziszárt hurok referencia frekvenciája, és fR 1V a 19 aránysokszorozó bemeneti frenvenciája. Itt aránysokszorozó alatt (rate multiplier) olyan áramkört értünk, amely a jelbemenetre kapcsolt impulzus sorozat jeleiből, annak vezérlő kódbemeneteire kapcsolt logikai szintek által jellemzett állapotoknak megfelelően kapuz ki impulzusokat úgy, hogy a kimeneti impulzussorozat frekvenciája hosszú időben mérve fRl =fßE . — ahol N a vezérlő kódbemenetek logikai állapotával jellemzett számi pl. BCD kódban olol = 5). Továbbá M a 12 frekvenciasokszorozó arányszáma, N2 a 15 második programozott frekvencíaosztó osztásaránya, N3 a 19 arány sokszorozó arány száma, F4 a fix arányú 18 frekvenciaosztó (amely az aránysokszorozó kimeneti fázismodulációját is leosztja) osztásaránya. A III. fáziszárt hurok ugyanis önműködően kipótoltatja a 20 oszcillátor frekvenciájával a 14 kivonó áramkörben kivonásra kerülő impulzusokat, melyeknek frekvenciája fR IV hiszen zárt hurok ese-10 F4 tében a 16 fáziskomparátor két bemenő pontjára jutó jelek frekvenciájának, illetve az időegység alatti impulzusoknak azonosnak kell lenni. A fentieknek megfelelően a dekádoszcillátor kimeneti frekvenciája az N3 f, fRI- M-(N2 fRIII * ^7 1 fRIV) = N, . fR„ - - --------------------------------------ä------------kifejezésből fi =F1 fRH Nj-p.f RÍ , M ■ F1 F[ 1 ♦F7N2-fRIII + ^-N3-fRIV-ÜJ4 alakú. Itt Fj a 2, illetve F-> a fix arányú 21 frekvenciaosztó osztásaránya. Ha egy kiviteli példában F(=4; fRjj = 25 kHz; ¥j= 200; fw = 5MHz;M- 14;Írjjj = 500Hz ésF4 = 10,illetve fRiv = 5 kHz. akkor a fenti kifejezés; A fent ismertetett elrendezésen kívül önmagában is újszerű az I. fáziszárt hurok 4 fázis-frekvencia komparátorához csatlakozó 23 impulzusszélesség demodulátorból és 24 kapuzott oszcillátorból felépített automatikus kerestető üzemet foganatosító, illetve a III. 5 szabályozó hurok 14 impulzus kivonó működést foganatosító áramköri elrendezés is. Ezek elvi működését a 2-es, illetve a 3-as ábrák segítségével magyarázzuk. A 2-es ábrán az önmagában ismert módon, két dinamikus D típusú 26 és 27 tárolóból és diszkrét tran- 10 zisztorokból, illetve RC tagokból felépített fázis-frekvencia komparátorhoz — pontosabban a tárolóknak az ismert elrendezésben állandóan logikai „1” szintre kapcsolt P26 illetve D27 bemenetéihez egy célszerűen négy inverterből, egy diszkrét tranzisztorból, dió- 15 dából, és RC elemekből felépített 23 impulzusszélesség demodulátor, és 24 kapuzott oszcillátor van csatlakoztatva. Zárt hurok esetén, ha fi=f2 a ü inverz Kimeneteken csak késleltetési idő (néhányszor 10 nsec) széles- 2° ségű „0” polaritású impulzusok vannak, melyeket a 25 kapuáramkör összegez, amelyek hatására a 28 tranzisztor nem tudja a 29 RC tag kondenzátorát kisütni, tehát logikai „1” szinten van. A 30 inverter így a 31 diódán keresztül kisütött állapotban tartja a 32 2° RC tag kondenzátorát és a 33—34 inverterekből ismert módon felépített nagy hiszterézisü Smitt-trigger után kapcsolt 35 inverter logikai „1” szinten tartja a fázis-frekvencia komparátor D típusú tárolóinak be„ meneteit. JU Az automatikus kerestetés ekkor reteszelt, a fázis-frekvencia komparátor pedig az f 1 és f2 között esetleges fáziseltérések hatására szükség szerint módosítja az ^hangoló értékét. 35 Ha azonban az I. fáziszárt hurok zártsága egy lényegesen eltérő frekvenciára történő áthangolás hatására megbomlik, akkor fj i Í2 és Ü26 vagy 0-2 7 inverz kimeneten (attól függően, hogy fj kisebb, vagy nagyobb mint f2 a periódusidő különbséggel azonos szé- 40 lességű impulzus sorozat jelenik meg. Ezen lényegesen szélesebb impulzusok a 28 tranzisztor bázisára jutva már kisütik a 29 RC tag kondenzátorát, illetve felengedik a 32 RC tag kondenzátorának kisütését, így annak feszültsége exponenciálisan emelkedni kezd. 45 Amikor eléri a logikai „1” szintet a 33-34 Smitt-trigger átbillen és a 35 inverteren keresztül logikai „0” állapotra kapcsolja a fázis-frekvencia komparátor tárolóinak P26 627 bemenetéit. Ennek hatására az fj jjQ és f2 frekvenciák értékeitől függetlenül az Uhangoló feszültség 0 potenciálra, az általa vezérelt 1 oszcillátor frekvenciája pedig a hangolási tartomány aljára kerül; mindaddig amíg a 32 RC tag kondenzátora a 37 diódán és az utóbbival soros 36 ellenálláson keresztül ki 55 nem sül. f, = N, - 100 kHz * N2 . 10 Hz + N3 , 1 Hz- 1,4 MHz alakúra egyszerűsödik és világosan látható, hogy Nj értékének 100-as, 10-es, illetve 1-es helyértékeivel 60 rendre a frekvencia-generátor 10MHz-es, lMHz-es, illetve 100 kHz-es helyértékei, továbbá N2 értékének 1000-es, 100-as, 10-es, illetve 1-es helyértékeivel rendre a frekvenciagenerátor 10 kHz-es, 1 kHz-es, 100 Hz-es, illetve 10 Hz-es helyértékei, végül N3 értékével 65 a frekvenciagenerátor 1 Hz-es helyértékei hangolhatok. Ha a 32 RC tag kondenzátora kisült, akkor a 33—34 Smitt-trigger visszabillen és a fázis-frekvencia komparátor tárolóinak P26 és D27 bemenetei ismét a normális működéshez szükséges logikai „1” szintre kerülnek. így a fázis-frekvencia komparátor kimenetén megjelenő Uhaugoló feszültség behangolja az 1 oszcillátort a megfelelő frekvenciára, és mivel a hangolás mindig alulról történik nem fordulhat elő olyan eset, hogy az I. fáziszárt hurok annak 3 keverőjének tükörfrekvencián való működése miatt labilis tartományba kerül, illetve hibás frekvenciára hangolódik. Ha a fáziszárt hurok bezárul, a Q inverz kimeneteken 4
