191251. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés oszcillátor hangolási tartományának kristálypontos kétoldalú határolására
1 19J 251 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés oszcillátor hangolási tartományának kristálypontos kétoldalú határolására egyenfeszültséggel is vezérelhető oszcillátorral, referencia-bemenetekkel, etalon frekvencia forráshoz kapcsolt fázis-frekvencia detektorokkal. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyös minden olyan területen, ahol hangolt oszcillátorokat alkalmaznak és mindemellett az oszcillátor frekvenciájának nem szabad kilépnie egy pontosan definiált határpontokkal bíró hangolási tartományból. Ilyen pl. egyes átviteltechnikai mérőadók, ill. szelektív mérővevők hangolási rendszere, vagy olyan folyamatosan wobbuláló generátorok, melyeknél fontos, hogy a lökethatárok nagy pontossággal és biztonsággal tarthatók legyenek. Ennek a feladatnak a megoldása eddig digitális frekvenciabeállítás alkalmazását tette szükségessé (frekvencia-szintézer), melynek tagadhatatlan előnyei mellett egyes alkalmazásokban komoly hátrányok is mutatkoznak. Ilyenek például, hogy a hangolás csak kvázi-folyamatos lehet, viszont egyes méréstechnikai területeken (átviteltechnikai szűrők pl.) megfelelőbb a valódi folyamatos hangolás. Azonkívül gyakran előfordul, hogy az egyébként kisebb igényű mérőműszerek ára nem birja el a frekvenciaszintézer sokszorta magasabb költségeit. A találmány célja úgy megoldani a hangolási tartomány kristálypontos kétoldalú határolását, hogy a valódi folyamatos hangolhatóság megmaradjon, és a költségek is minimálisak legyenek. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a kitűzött célt azáltal éri el, hogy egy folyamatosan hangolható oszcillátort, melynek szabályzó feszültségbemenete is van, egyidejűleg két darab fázis-frekvencia detektorral kapcsol össze, melyekkel az oszcillátor külön-külön PLL-t alkot, oly módon, hogy a hangolási tartomány felső határpontján az egyik fázis-frekvencia detektorral alkotott PLL kerül zárt állapotba, míg a hangolási tartomány alsó határpontján a másik fázis-frekvencia detektorral kialakított PLL kerül zárt állapotba. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényege tehát az, hogy egy szabályzó-feszültség bemenettel ellátott folyamatosan hangolt oszcillátor egyidejűleg két PLL-ben (fáziszárt hurokban) szerepel VCO-ként (feszültséggel vezérelt oszcillátorként) úgy, hogy a hangolási tartomány egyik határpontján az egyik PLL, a hangolási tartomány másik határpontján a másik PLL van „behúzott” állapotban. Az ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek egy kiviteli példáját szemlélteti. Ennek alapján a részletes működés a következő: Az 1 etalon frekvenciaforrás a 2 fázis-frekvencia detektor (PFDI) 16 referencia-bemenetére olyan frekvenciájú jelet ad, hogy az megegyezik az 5 oszcillátor hangolási tartományának felső határponti frekvenciájának a 6 frekvenciaosztó által leosztott értékével. Ha pl. ez a felső határponti frekvencia 10 MHz és az etalon frekvencia 1 MHz, akkor a 6 frekvencia osztó osztási aránya tíz. A 3.fázis-frekvencia detektor (PFD2) 17 referencia bemenetére az 1 etalon frekvencia forrás olyan frekvenciájú jelet ad, hogy az megegyezik az 5 oszcillátor hangolási tartományának alsó határponti frekvenciájának a 7 frekvenciaosztó által leosztott értékével. Ha pl. ez az alsó határponti frekvencia 5 MHz és az etalon frekvencia 1 MHz, akkor a 7 frekvenciaosztó osztási aránya öt. Abban az esetben, ha a határponti frekvenciák értéke olyan, hogy frekvenciaosztókkal nem hozható azonos értékre, vagy az oszcillátor kimenetére nem akarunk frekvenciaosztókat kapcsolni, akkor a két fázis-frekvencia detektor (PFDI és PFD2) referencia-bemenetére eltérő etalon frekvenciákat kell kapcsolni, melyeket ha lehet közös forrásból 18, 19 frekvenciaosztókkal állítunk elő. A 2 és 3 fázis-frekvencia detektorok 14 és 15 1 imenetei az 5 oszcillátornak akár két különálló 9 és 10 vezérlő feszültség bemenetére, akár egyetlen közös 8 vezérlőfeszültség bemenetére csatlakozhatnak. Ha a közös 8 vezérlő feszültség bemenetre csatlak óznak, akkor ez kétféleképpen oldható meg. Az egyik mód az, hogy egy 4 összegző áramkörre viszszük a 14 és 15 kimenetet, mely 4 összegző áramkör 20 kimenetéről tápláljuk az 5 oszcillátor 8 vezérlőfeszültség bemenetét. A másik, ennél egyszerűbb lehetőség, hogy a 2 és 3 fázis-frekvencia detektor kimenőellenállását megnöveljük, és így a 14 és 15 kimenetet összekötve kapcsolhatjuk az 5 oszcillátor 8 vezérlőfeszültség bemenetére. A hangolási tartományban a határponti frekvenciák kivételével egyik fázis-frekvencia detektor sem képes zárt PLL-t az 5 oszcillátorral. Az egyiknek a kimenetén állandó maximális, a másiknak a kimenetén állandó minimális egyenfeszültség van. így az 5 oszcillátor 8 vezérlőfeszültség bemenetére, vagy 9, 10 vezérlőfeszültség bemenetelre állandó egyenfeszültség kerül. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés oszcillátor hangolási tartományának kristálypontos kétoldalú határolásara egyenfeszültséggel is vezérelhető oszcillátorral, referencia-bemeneteikkel etalon frekvenciaforráshoz kapcsolt fázis-frekvencia detektorokkal azzal jellemezve, hogy az oszcillátor (5) kimenete (11) közvetlenül, vagy frekvenciaosztók (6, 7) közbeiktatásával kettő darab fázis-frekvencia detektor (2, 3) összehasonlító bemenetére (12, 13) csatlakozik, az oszcillátor (5) vezérlőfeszültség bemenetére (8) vagy bemeneteire (9, 10) pedig közvetlenül vagy összegző áramkörön (4) keresztül, a két fázis-frekvencia detektor (2, 3) kimenetei (14, 15) vannak kapcsolva úgy, hogy az oszcillátor (5) az egyik fázis-frekvencia detektorral (2) a hangolási tartomány felső határpontján, a másik fázis-frekvencia detektorral (3) a hangolási tartomány alsó határpontján zárt állapotú PLL-t képez. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy az oszcillátor (5) kimenete (11) és a fázis-frekvencia detektorok (2, 3) összehasonlító bemenetei (12, 13) közé a megfelelő határponti frekvencia és az etalon frekvencia hányadosá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
