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Dokumentenidentifikation DE60306763T2 12.07.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001497924
Titel ANORDNUNG UND VERFAHREN IN BEZUG AUF PHASENVERRIEGELUNG MIT SPEICHERMITTELN
Anmelder Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ), Stockholm, SE
Erfinder HYDEN, Lennart, S-412 75 Göteborg, SE;
LOFTER, Björn, SE-444 60 Stora Höga, SE;
CEDERLÖF, Mäns, S-411 39 Göteborg, SE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60306763
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.03.2003
EP-Aktenzeichen 037105822
WO-Anmeldetag 27.03.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/SE03/00502
WO-Veröffentlichungsnummer 2003084068
WO-Veröffentlichungsdatum 09.10.2003
EP-Offenlegungsdatum 19.01.2005
EP date of grant 12.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.07.2007
IPC-Hauptklasse H03L 7/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H03L 7/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Phasenverriegeln eines spannungsgesteuerten Oszillators (Voltage Controlled Oscillator, VCO) auf eine gewählte Frequenzharmonische einer Anzahl vorbestimmter, d.h. verfügbarer, Frequenzharmonischer einer Referenzfrequenz, mit einem Referenzgenerator zum Erzeugen der Referenzfrequenz, einer Phasenverriegelungsschleifeneinheit zum Produzieren eines Ausgangssignals ansprechend auf die Eingangsreferenzfrequenz, dessen Phasenverriegelungsschleifeneinheit einen Phasendetektor, den VCO, einen Filter und einen Kippgenerator umfasst, dessen Anordnung ferner umfasst oder verknüpft ist mit einer Speichereinrichtung zum Speichern von Information, für jede verfügbare Frequenzharmonische, über eine erste Steuerspannung, eine VCO-Ausgabe bereitstellend, die sich von der gewählten Harmonischen um einen gegebenen Wert unterscheidet, wobei der Kippgenerator eine steuerbare Kippspannung zu der ersten Steuerspannung hinzufügt bis wenigstens eine variierende, zweite Differenz zwischen der Ausgangs-VCO-Frequenz und der gewählten Frequenzharmonischen einen gegebenen Wert erreicht. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verriegeln der Phase eines spannungsgesteuerten Oszillators auf eine gewählte Frequenzharmonische einer Anzahl verfügbarer oder vorbestimmter Frequenzharmonischer einer Eingangsreferenzfrequenz. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung und ein Verfahren, durch welche eine Frequenzverschiebung vorgesehen werden kann.

STAND DER TECHNIK

Vorgefertigte, digitale PLL (Phase Lock Loop) Schaltkreise sind verfügbar, die eine Frequenz- als auch eine Phasenverriegelungsfunktionalität umfassen. Solche Schaltkreise sind insoweit vorteilhaft, als dass sie einfach zu benutzen sind. Jedoch ist ein Nachteil solcher digitalen Schaltkreise, dass der Rauschpegel hoch ist, wobei im Besonderen ein beträchtliches Rauschen der Phase des phasenverriegelten VCO-Signals resultieren wird.

Zusätzlich dazu sind analoge Phasendetektoren bekannt, im Besonderen vom Typ "Abtasten und Halten" oder Mischer. Das Phasenrauschen ist viel niedriger für solche Phasendetektoren, d.h. viel niedriger als für digitale Anordnungen. Jedoch ist es ein Nachteil solcher Schaltkreise, dass sie nicht irgendeine Frequenzverriegelungsfunktionalität enthalten. Um eine Frequenzverriegelung bereitzustellen, muss der VCO auf dieselbe Frequenz wie das gewünschte, harmonische Vielfache der Referenzfrequenz gesteuert oder gerichtet werden. Die Abweichung darf nicht die maximale Bandbreite der Phasenverriegelungsschleifeneinheit überschreiten. Heutzutage bekannte Verfahren zum Treiben des VCO auf die angemessene Frequenz beim Phasenverriegeln sind kompliziert, und die Zeit zum Akquirieren einer Phasenverriegelung ist vergleichsweise lang.

Von einer anderen bekannten Anordnung ist es auch bekannt, den VCO mit Verwenden eines PLL-Schaltkreises zu verriegeln. Die dem VCO eingegebene Steuerspannung wird abgetastet, in einem A/D-Wandler umgewandelt, und in einer Speichereinrichtung gespeichert. Der PLL-Schaltkreis wird dann getrennt, und anstelle dessen wird ein SPLL (Sampling PLL) Schaltkreis verbunden. Der gespeicherte Wert für die Spannung wird in einem D/A-Wandler umgewandelt, und wird verwendet zum Treiben des VCO auf eine angemessene Frequenz. Selbst wenn das Rauschen mit Verwenden solch einer Methode niedriger sein wird, braucht es immer noch viel Zeit, um eine Frequenzverschiebung durchzuführen.

US-A-5 703 538 offenbart einen Radarerreger mit einer Phasenverriegelungsschleifeneinheit, die auf ein Eingangsreferenzsignal anspricht zum Produzieren eines Erregerausgangssignals, mit einem Schaltkreis für eine rasche Phasenverriegelungsakquisition, der einen Ausgang mit dem VCO während des Phasenakquisitionsmodus verbunden hat zum Treiben des VCO auf eine geforderte Frequenz, und zum Erreichen einer Phasenverriegelung. Ein Rampengeneratorschaltkreis wird verwendet zum, in Ansprechen auf digitale Ausgangssteuersignale von einer Steuereinheit, Generieren von Rampensignalen bei dem Ausgang, der mit dem VCO verbunden ist, während des Phasenakquisitionsmodus. Eingangssignale (an Steuereinheiten) enthalten ein Schwebungsnull-Signal zum Zählen Harmonischer und zum Anzeigen von Beschaffenheiten außerhalb einer Verriegelung, und die digitalen Ausgangssteuersignale enthalten digitale Rampensteigungssteuersignale, digitale Rampen-Start/Stopp-Signale und digitale Rampenrichtungssignale. Jedoch ist dieses Gerät kompliziert und erfordert eine komplizierte Steuereinrichtung. Zum Beispiel erfordert es ein Zählen von Harmonischen und ist deshalb nicht schnell genug, eine Phasenverriegelung kann, vorteilhafterweise, in weniger als 40 Mikrosekunden erreicht werden, was eine vergleichsweise lange Zeit ist für vielfältige Implementierungen und Verwendungen.

GB-A-2336026 beschreibt ein Verfahren zur Kalibrierung eines oszillierenden Kipposzillators. Eine Kalibrierung wird getätigt durch Produzieren einer Phasenverriegelung auf ein Vielfaches eines Referenzoszillators. Eine konventionelle PLL-Einheit wird verwendet.

JP 06097821 A zeigt eine Frequenz-Kippraten adaptive Phasenverriegelungsschleifeneinheit, die eine Eliminierung von Einrastfehlern ermöglicht. Sie sollte ferner die Signaleinrastzeit verkürzen durch Schalten der Frequenzkipprate eines VCO einer PLL-Einheit auf einen niedrigeren Pegel, wenn der VCO nahe an der Eingangssignalfrequenz ist.

Mit Verwenden der Lehre dieser Dokumente ist es jedoch nicht möglich eine Phasenverriegelung schnell genug zu erreichen, zum Beispiel durch einfaches Verwenden einer PLL-Einheit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wird deshalb eine Anordnung zum Phasenverriegeln benötigt, die schneller ist als bisher bekannte Anordnungen, d.h. die eine Phasenverriegelungsbedingung schneller als bekannte Anordnungen akquirieren. Es wird auch eine Phasenverriegelungsanordnung benötigt, die einfach zu gebrauchen ist, einfach herzustellen, und die eine einfache Struktur hat.

Im Besonderen wird eine Phasenverriegelungsanordnung benötigt, durch welche das Phasenrauschen eines phasenverriegelten VCO-Signals niedrig sein wird. Es wird auch eine Anordnung benötigt, die eine schnelle Frequenzverschiebung ermöglicht. Darüber hinaus wird auch eine Anordnung benötigt, durch welche das Risiko eines Verriegelns auf die falsche Frequenz (Harmonische), d.h. eine andere Frequenz als die ausgewählte eine, reduziert wird. Darüber hinaus wird auch eine Anordnung benötigt, die eine sichere Phasenverriegelung auf eine gewählte Frequenzharmonische auch hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit der Frequenz gibt, die von der Spannung abhängt.

Deshalb wird eine Anordnung wie anfangs erwähnt bereitgestellt, die ferner umfasst oder verknüpft ist mit einer Überwachungs-/Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Differenz zwischen der gewählten Frequenzharmonischen und der VCO-Ausgangsfrequenz. Die Kippgenerator-Steuereinrichtung wird die Kipprate in Abhängigkeit der variablen, auch als zweite bezeichnet, Frequenzdifferenz steuern zum Reduzieren der Kipprate (wenn die zweite Differenz verschwindet), bis der VCO auf die gewählte Frequenzharmonische phasenverriegelt ist, d.h., wenn eine Phasenverriegelungsbedingung erreicht worden ist. Sie umfasst ein integrierendes Schleifenfilter, dessen Integrierfunktionalität abgeschaltet werden kann. Die Kipprate ist, mit anderen Worten, durch die "Distanz" zu der gewählten Frequenzharmonischen gegeben. In einer bestimmten Implementierung stellt die Überwachungs/Erfassungseinrichtung eine kontinuierliche Erfassung der Differenz zwischen der gewählten Frequenzharmonischen und der VCO-Ausgangsfrequenz bereit, d.h. die variable, zweite Frequenzdifferenz (&Dgr;fc). In einer alternativen Implementierung stellt die Überwachungs/-Erfassungseinrichtung eine schrittweise oder diskrete Erfassung der variablen, zweiten Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) bereit.

In einer besonders vorteilhaften Implementierung reduziert die Kippgenerator-Steuereinrichtung kontinuierlich die Kipprate. In einer alternativen Implementierung reduziert die Kippgenerator-Steuereinrichtung die Kipprate schrittweise. Es ist auch möglich, eine erste, feste Kipprate bereitzustellen, bis die variable, zweite Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) einen Wert annimmt, und nachfolgend kontinuierlich oder schrittweise die Kipprate zu reduzieren, bis eine Phasenverriegelung erreicht ist. Es ist auch möglich, die Kipprate auf eine variable Weise zu reduzieren, zum Beispiel auf ein umso kleineres Ausmaß je kleiner &Dgr;fc wird.

Im Besonderen wird ein Anzeigesignal beim Erreichen des Wertes für die variable, zweite Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) bereitgestellt.

In einer besonders vorteilhaften Implementierung ist die Phasenverriegelungsschleifeneinheit eine abgetastete Phasenverriegelungsschleifeneinheit (SPLL), d.h. der Phasendetektor ist ein Abtastphasendetektor. In einer anderen Implementierung tastet der Phasendetektor nicht ab. Im Prinzip ist das Konzept auf irgendeine Art eines Phasendetektors anwendbar.

Vorteilhafterweise ist der Kippgenerator getrennt oder abgeschaltet, wenn der VCO phasenverriegelt ist. Ein Grund für ein Verwenden eines integrierenden Filters ist es, die Kippspannung zwischen unterschiedlichen Frequenzverschiebungen zu entladen.

Vorteilhafterweise ist ein Komparator verwendet zum Erfassen des/eines Signals von dem Phasendetektor. Im Besonderen ist eine Zusatzsteuereinrichtung bereitgestellt zum Sicherstellen eines kontinuierlichen Kippens von dem Kippgenerator, auch wenn der Komparator nicht fähig ist, ein Signal von dem Phasendetektor zu erfassen. So etwas kann vorteilhaft verwendet werden, besonders wenn der Phasendetektor schmalbandig ist, d.h. eine schmale Bandbreite hat. Dann muss es möglich sein, die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters abzuschalten.

Eine Gleichspannung ausgegeben wird oder von dem Phasendetektor erfasst wird, ist eine Phasenverriegelung erreicht worden. Alternativ werden die Zeitperioden, die zwischen aufeinander folgenden Pulsen von dem Komparator verstreichen, gemessen, und wenn Zeitintervalle lang genug sind (&Dgr;fc ist schmal genug), wird angenommen, dass eine Phasenverriegelung erreicht worden ist.

Hierbei sind Zusatzsteuereinrichtungen nicht notwendig, wenn der Phasendetektor eine ausreichende Bandbreite hat. Jedoch stellt die Zusatzsteuereinrichtung, wenn bereitgestellt oder benötigt, Steuersignale dem zwischen dem Phasendetektor angeordneten Schleifenfilter (und optionalerweise einer Addiereinrichtung zum Bereitstellen des an den VCO eingegebenen Signals), optional dem Kippgenerator, und der Speichereinrichtung bereit.

Ungeachtet ob irgendeine Zusatzsteuereinrichtung bereitgestellt ist oder nicht oder wie sie implementiert ist, wird jedoch das Signal von dem Phasendetektor über einen Komparator und ein monostabiles Gatter an den Kippgenerator eingegeben. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein erster Signalpuls von dem monostabilen Gatter über ein erstes Signal erfasst, das anzeigt, dass eine erste feste Kipprate durch die zweite Kipprate ersetzt werden soll, deren Rate kontinuierlich oder schrittweise reduziert wird, wie die erfasste zweite, variierende Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) reduziert wird. Im Besonderen tritt diese Reduzierung schneller oder kontinuierlich bei einem vorbestimmten Wert der zweiten, variablen Frequenzdifferenz auf, oder umso langsamer je kleiner &Dgr;fc wird.

Gemäß der Erfindung ist ein D/A-Wandler zwischen der Speichereinrichtung und der Addiereinrichtung angeordnet, die das Eingangssignal zu dem VCO bereitstellt. (Die Spannungsbeiträge von dem Schleifenfilter und von dem Kippgenerator zu der Addiereinrichtung sollten beim Beginn der Phasenverriegelungsprozedur oder eines Frequenzverschiebens null sein. Alternativ können sie bekannte, feste Werte annehmen.)

Es wird deshalb auch ein Verfahren zum Verriegeln der Phase eines spannungsgesteuerten Oszillators auf eine gewählte Frequenzharmonische unter einer Anzahl vorbestimmter (verfügbarer) Frequenzharmonischer vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst zum: Finden, in einer Speichereinrichtung, einer ersten Steuerspannung, die mit der gewählten Frequenzharmonischen verknüpft ist, die einen Wert hat, so dass die Frequenz des VCO-Ausgangs geringer sein wird als, (oder höher als), und sich unterscheiden wird, um einen gegebenen ersten Wert (&Dgr;f1), von der gewählten Frequenzharmonischen; Anwenden der gefundenen, ersten Steuerspannung; Addieren (Überlagern) einer Kippspannung (mit einer festen Rate) zu der ersten Steuerspannung; Erfassen/Überwachen der (variierenden) Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) zwischen der VCO-Ausgangsfrequenz und der gewählten Frequenzharmonischen; wenigstens von einer gegebenen erfassten Frequenzdifferenz Steuern der Rate der Kippspannung in Abhängigkeit der Frequenzdifferenz durch Reduzieren davon, bis der VCO auf die gewählte Frequenzharmonische phasenverriegelt ist. Das Verfahren enthält ferner den Schritt zum Verwenden eines integrierenden, abschaltbaren Schleifenfilters, dessen integrierendes Schleifenfilter, d.h. die Integrationsfunktionalität davon, abgeschaltet wird, wenn eine Phasenverriegelungsprozedur (Frequenzverschiebung) eingeleitet wird, und dessen Integrationsfunktionalität eingeschaltet wird, wenn eine Phasenverriegelung erreicht ist. Das Verfahren in einer vorteilhaftesten Implementierung umfasst den Schritt eines kontinuierlichen Überwachens der variierenden Frequenzdifferenz (&Dgr;fc). Alternativ umfasst das Verfahren den Schritt eines Erfassens (Etablierens) der variierenden Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) bei diskreten Zeitintervallen.

Das Verfahren kann ferner auch, am vorteilhaftesten, den Schritt eines weiteren, kontinuierlichen Reduzierens der Rate des Kippens enthalten. Im Besonderen umfasst das Verfahren die Schritte zum: Bereitstellen eines Referenzsignals (mit der gewählten Frequenz) an einen Phasendetektor, Finden der ersten Steuerspannung, die relevant ist für eine gewählte Harmonische der Referenzfrequenz in einer Speichereinrichtung; Wandeln in einem D/A-Wandler der Ausgabe von der Speichereinrichtung; Anwenden der ersten Steuerspannung auf den VCO; Erfassen der zweiten, variierenden Frequenzdifferenz in einem Abtastphasendetektor; Verwenden der zweiten Frequenzdifferenz, um ein Steuersignal dem Kippgenerator bereitzustellen, um die Kipprate zu variieren/reduzieren; wenn das Ausgabesignal von dem Abtastphasendetektor eine Gleichspannung umfasst, eine Phasenverriegelung auf die gewählte Frequenz anzeigend, oder wenn das Zeitintervall zwischen aufeinander folgenden Pulsen von dem Komparator (die Signale von dem Phasendetektor erfassend) ausreichend ist (&Dgr;fc ist schmal genug), etablierend, dass eine Phasenverriegelung erreicht worden ist; Abschalten des Kippens.

In einer Implementierung, die relevant ist für den Fall, wenn der Phasendetektor nicht eine ausreichende Bandbreite hat, gibt es ein Bereitstellen eines Zusatzsteuersignals an den Kippgenerator, an das Schleifenfilter und an die Speichereinrichtung, um sicherzustellen, dass die gewählte Frequenzharmonische gefunden wird, ungeachtet dessen, dass kein Ausgangssignal (möglich durch den Komparator zu erfassen) von dem Phasendetektor vorliegt.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass eine Phasenverriegelung auf eine gewählte Frequenz oder eine gewählte Frequenzharmonische im Besonderen in wenigen Mikrosekunden an Zeit, und im ganz Besonderen innerhalb ungefähr zwei &mgr;s erreicht werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im Folgenden umfassender beschrieben, in einer nicht einschränkenden Weise, und mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, in welcher:

1 ein Blockdiagramm ist, das im Besonderen eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt,

2 ein Blockdiagramm ist, das eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die eine Zusatzsteuereinrichtung für einen Schmalband-Phasendetektor enthält,

3 eine Ausführungsform zeigt, die sich gering von der Ausführungsform von 2 unterscheidet,

4 ein Diagramm ist, das eine Variation in einem Ausgabesignal von dem Phasendetektor als eine Funktion der Kipprate veranschaulicht,

5 ein Diagramm ist, das die VCO-Frequenz als eine Funktion der VCO-Spannung veranschaulicht,

6 schematisch ein Beispiel eines integrierenden Schleifenfilters veranschaulicht, das verwendet werden kann,

7 schematisch die Addiereinrichtung gemäß der einen Implementierung der Erfindung veranschaulicht, und

8 ein schematisches Flussdiagramm ist, das die Phasenverriegelungsprozedur gemäß der einen Implementierung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung wird eine Referenzfrequenz fref an einen Phasendetektor 1 eingegeben, um VCO 5 in einer Phasenschleifeneinheit auf eine gewählte Harmonische der Referenzfrequenz zu verriegeln. Allgemein gesagt, wird der VCO 5 zuerst, grob, mit Verwenden einer ersten (groben) Steuerspannung Vcontrol auf eine Frequenz getrieben, die ein wenig niedriger ist (hier könnte es alternativ höher gewesen sein, wobei dann anstelle dessen abwärts gekippt wird) als die gewählte oder gewünschte Frequenz, im Besonderen eine Frequenzharmonische einer Referenzfrequenz. Ein Spannungskippen wird dann durch Kippgenerator 8 auf die erste Steuerspannung addiert. Dies wird die VCO-Frequenz zu der gewählten Frequenzharmonischen treiben. Die Frequenzdifferenz zwischen der gewählten oder gewünschten Frequenzharmonischen und dem VCO-Frequenzausgang wird als &Dgr;fc, die Fehlerfrequenz, durch den Komparator 7 erfasst, der verwendet wird, um deutliche "Schaltungen" bereitzustellen, und ein retriggerbares, monostabiles Gatter 8 wird verwendet, um ausreichend lange und reproduzierbare Pulse bereitzustellen. Der &Dgr;fc Wert wird verwendet, um die Kipprate zu steuern, so dass sie abnimmt, wie die VCO-Frequenz sich der gewählten Frequenzharmonischen annähert. Wenn die VCO-Frequenz ausreichend nahe an der gewählten Frequenz ist, so dass die Phasenschleifeneinheit den VCO verriegelt hat, wird das Kippen vollständig abgeschaltet.

Eine erste Implementierung ist schematisch in dem Blockdiagramm von 1 veranschaulicht. Es wird angenommen, dass eine bestimmte Frequenzharmonische fi gewählt ist, die eine Harmonische der Referenzfrequenz fref ist, die an einen Phasendetektor 1 von einem Referenzgenerator eingegeben ist. Zusatzsteuereinrichtungen 11 werden verwendet, um das Schleifenfilter 10 zu steuern, die Integrationsfunktionalität davon an- und abzuschalten, und der Signalfrequenzverschiebungsstart triggert den Beginn einer Frequenzverschiebungsprozedur, oder einer Phasenverriegelungsprozedur. Eine Information über die gewählte Frequenzharmonische fi wird verwendet, um die relevante Steuerspannung Vcontrol in einer Speichereinrichtung 2 zu finden, die den VCO auf eine Frequenz treiben wird, die sich von der gewählten Frequenzharmonischen fi um einen gegebenen Wert &Dgr;f unterscheidet. Es wird angenommen, dass Werte für erste Steuerspannungen, die für jede verfügbare Frequenzharmonische relevant sind, in einer Speichereinrichtung 2 gespeichert sind. Es wird angenommen, dass dies bei einer früheren Stufe getan worden ist, und die Speichereinrichtung 2 enthält die ersten Steuerspannungen für sämtliche Frequenzen, auf die der VCO 5 sich verriegeln könnte. Da der VCO 5 eine Ausgangsleistung hat, die unterschiedlich ist für unterschiedliche Frequenzen, wird der Schleifenverstärkungsgrad von der VCO-Frequenz abhängen. Um eine gesamte Schleifenbandbreite zu erhalten, die dieselbe für sämtliche Harmonische der Referenzfrequenz ist, auf welche der VCO möglicherweise verriegeln sollte, ist es erforderlich, dass eine Verstärkungssteuerung verwendet wird. Von der Speichereinrichtung, die die ersten groben Steuerspannungen für jede Frequenzharmonische enthält, wird eine digital zu analog Wandlung in einem D/A-Wandler 3 durchgeführt.

In einer vorteilhaften Implementierung wird ein Abtastphasendetektor 1 verwendet. Dies ergibt ein niedrigeres Phasenrauschen, als wenn ein Phasendetektor verwendet würde, der nicht abtastet. Für einen Abtastphasendetektor ist es erforderlich, dass die erste Steuerspannung gut definiert ist, und dass ein Spannungskippen verwendet wird, um den VCO innerhalb der Schleifenbandbreite zu treiben. Bei Beginn der Phasenverriegelungsprozedur oder eines Frequenzverschiebens sollten die Spannungsbeiträge vom Schleifenfilter 10 und Kippgenerator 9 null sein, oder sie sollten alternativ konstante, bekannte Werte annehmen.

Bei Anlegen der ersten Steuerspannung startet der Kippgenerator 9 ein Kippen mit einer konstanten Kipprate (V/s). Wenn die Kippsteuerung ein Signal von dem Phasendetektor 1 erfasst, d.h. dass die VCO-Ausgangsfrequenz die gewählte Frequenzharmonische fi erreicht, wird die Kipprate graduell reduziert, bis die Phasenschleifeneinheit den VCO 5 verriegelt. Wenn der VCO verriegelt ist, wird das Kippen vollständig abgeschaltet, und die Frequenzverschiebung ist vollendet. Durch Reduzieren der Kipprate wird das Risiko eines Verfehlens (Passierens) der gewählten Frequenzharmonischen während des Kippens reduziert, und das Risiko eines Verriegelns auf die falsche Frequenzharmonische wird ebenfalls reduziert.

Bei Verwenden eines abgetasteten Phasendetektors ist die Bereitstellung einer ersten groben Steuerspannung erforderlich. Darüber hinaus wird in einer bestimmten Implementierung ein integrierendes Schleifenfilter 10verwendet, d.h. ein Schleifenfilter mit einer Integrationsfunktionalität. Die Zusatzsteuereinrichtungen 11 stellen dem Filter ein Signal bereit, um anzuzeigen, wann die Integrationsfunktionalität an/abgeschaltet werden soll. In 1 ist der Schleifenverstärker 101 als ein separates Element zwischen dem Phasendetektor 1 und dem Schleifenfilter 10 dargestellt. Die Verstärkungsfunktionalität kann jedoch in dem Filter 10 enthalten sein, oder umgekehrt. Ein Beispiel eines solchen Filters ist gründlicher in 6 beschrieben. Einer der Gründe für ein Verwenden eines integrierenden Schleifenfilters ist es, ein Entladen der Kippspannung zwischen aufeinander folgenden Frequenzverschiebungen oder Verriegelungen auf unterschiedliche Frequenzharmonische zu ermöglichen. Während eines Entladens wird das integrierende Schleifenfilter verwendet, um den reduzierten Beitrag von dem Kippen zu der angenommenen Abstimmspannung zu kompensieren. Gemäß der Erfindung wird die von dem D/A-Wandler 3 ausgegebene erste Steuerspannung den VCO 5 steuern, so dass er getrieben wird, &Dgr;f1, zum Beispiel 50 MHz, unter/über der gewählten Frequenzharmonischen zu oszillieren. Es sollte klar sein, dass der Wert 50 MHz nur als ein spezifisches Beispiel gegeben ist, wobei die Hauptsache ist, dass &Dgr;f1 so viel niedriger/höher als die gewählte Frequenzharmonische selbst ist, dass die Steuerspannung, auf welche die Kippspannung überlagert wird, nicht einfach passieren wird, und somit den VCO nicht auf die gewählte Frequenzharmonische verriegelt. Es sollte auch klar sein, dass &Dgr;f1 von den verwendeten Frequenzen, von dem Betrag, um den sich aufeinander folgende Frequenzharmonische voneinander unterscheiden usw. abhängen. &Dgr;f1 muss kleiner sein als die Frequenzdifferenz zwischen aufeinander folgenden Harmonischen, vorzugsweise so dicht wie möglich an der gewählten Frequenz, ohne das Risiko eines Kippens über die gewählte Harmonische hinaus einzugehen.

Das erfinderische Konzept ist im Prinzip auf irgendeine Frequenz anwendbar, auch auf sehr hohe Frequenzen, so wie zum Beispiel einige GHz oder mehr als das, dann wird jedoch wie hoch die Frequenzen sein können dadurch gegeben sein, wie es möglich ist, kleine Schaltkreise zu bauen, anderenfalls gibt es keine Begrenzung.

Die Kippfunktionalität umfasst einen Transistor, durch welchen der Strom getrieben ist. Der Strom durch diesen Transistor wird verwendet, um einen Kondensator zu laden. Ein konstanter Strom durch den Transistor wird einen linearen Spannungsanstieg über den Kondensator ergeben.

In einer Implementierung wird die Frequenzverschiebung oder die Phasenverriegelung auf eine gewählte Frequenzharmonische wie folgt funktionieren: Zuerst soll das Schleifenfilter 10 von einem Integrationsfilter auf ein Filter mit einer begrenzten Verstärkung beim Gleichanteil geschaltet werden. Einige Zeit ist erforderlich, um ein Entladen des Kondensators des Schleifenfilters, vgl. C2 in 6 unten, zu ermöglichen. Wenn das Schleifenfilter entladen ist, wird die relevante (für die gewählte fi) erste Steuerspannung (in der Speichereinrichtung 2 gefunden) angewendet werden, die auch als eine grobe Spannung bezeichnet ist. Wie oben verwiesen, wird sie auf solch eine Weise gewählt, dass die VCO-Frequenz &Dgr;f1 unter/über der Frequenzharmonischen sein wird, bei welcher der VCO verriegeln sollte. Da der VCO temperaturabhängig ist, kann es notwendig sein, die erste Steuerspannung auf einen Wert zu kalibrieren, der die Temperaturabhängigkeit berücksichtigt. Ein Kippen wird nachfolgend durch den Kippgenerator eingeleitet. Die Aktivierung kann durch ein Schließen eines Kippschalters bereitgestellt sein. Das feste Kippen wird der ersten Steuerspannung Vcontrol, Vci überlagert oder dazu addiert. Beim Einreichen der Bandbreite des Abtastphasendetektors 1 wird eine zweite, variierende Frequenzdifferenz erfasst, die auch als eine Fehlerfrequenz &Dgr;fc bezeichnet werden kann. Dieses Signal wird hinter dem Eingangsverstärker 101 erfasst. Ein Komparator 7 wird verwendet, um Pulse von dem Phasendetektor zu erfassen, und ein deutliches Schalten bereitzustellen, und ein retriggerbares, monostabiles Gatter 8 wird verwendet, um Pulse bereitzustellen, die ausreichend lang und reproduzierbar sind. Wie die variierende, zweite Frequenz, die Frequenz &Dgr;fc, abnimmt, so wird auch die Kipprate abnehmen. Auf diese Weise wird das Risiko, über die gewählte Frequenzharmonische zu kippen, beträchtlich reduziert. Schließlich wird die gewählte Frequenzharmonische innerhalb der Bandbreite der Schleife fallen, d.h. &Dgr;fc wird so klein sein, dass der VCO auf die Referenzfrequenz verriegelt sein wird. Wenn der VCO letztendlich verriegelt ist, wird die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters erneut angeschaltet (die Integrationsfunktionalität muss immer während eines Spannungskippens abgeschaltet sein), und die Phasenverriegelungsprozedur ist vollendet. Das Filter wird nun die Kippentladung kompensieren, die notwendig ist, damit es für die nachfolgende Phasenverriegelungsprozedur und die nachfolgende Frequenzverschiebung vorbereitet ist.

Gemäß der Erfindung wird angenommen, dass die VCO-Charakteristik vor dem Beginn irgendeiner Phasenverriegelungs-/Frequenzverschiebungsprozedur erfasst wird, um die angemessenen, in der Speichereinrichtung 2 zu speichernden Steuerspannungen zu finden. Durch manuelles Anlegen einer Steuerspannung oder einer groben Spannung an den VCO wird es möglich, die VCO-Charakteristik bei unterschiedlichen Temperaturen einzurichten. Daten werden dann in der Speichereinrichtung gespeichert, so dass die ersten groben Steuerspannungen den Frequenzen (Harmonischen) entsprechen und sich von den Frequenzen (Harmonischen) um einen gegebenen Wert unterscheiden, der sich um ein gewissen Ausmaß von den jeweiligen Frequenzharmonischen unterscheidet. Während dieser Messung sollte die Schleife geschlossen sein, um irgendwelche fehlerhaften Beiträge zu der Addiereinrichtung zu vermeiden, zum Beispiel aufgrund von Versatzspannungen.

In einer bestimmten Implementierung wird ein Signal verwendet, um anzuzeigen, dass/wann das feste Kippen abgeschaltet werden sollte. Dies erfolgt nach einer Erfassung von dem monostabilen Gatter 8. Nachfolgend wird die Zeitperiode zwischen zwei Pulsen von dem monostabilen Gatter gemessen. Wenn die Zeitperiode länger als ein gegebener, vorbestimmter Wert ist, wird die Kipprate reduziert. Wenn kein Puls innerhalb des oben erwähnten Zeitintervalls vorliegt, wird angenommen, dass die Frequenzdifferenz so klein ist, dass die Frequenz innerhalb der Bandbreite der Schleife ist, und die Schleife wird den VCO verriegeln. Dann gibt es keinen Bedarf für irgendwelches weiteres Kippen, sondern anstelle dessen wird die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters angeschaltet, und die Frequenzverschiebung wird abgeschlossen.

Die Modulationsempfindlichkeit des VCO ist im Allgemeinen unterschiedlich für unterschiedliche Frequenzharmonische. Dasselbe Spannungskippen wird eine unterschiedliche Kipprate in MHz/&mgr;s ergeben, was ein Ergebnis der Variation in einer Modulationsempfindlichkeit ist. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Frequenzharmonische mehr oder weniger einfach zu "erfassen" sein werden, d.h. das Risiko eines Kippens hinter diese unterscheidet sich. In einer vorteilhaften Implementierung wird jedoch ein Phasendetektorabtaster mit einer großen Bandbreite verwendet. Er wird eine frühere Erfassung bereitstellen, um ein Abschalten des festen Kippens anzuzeigen, welches als solches das Risiko eines Verfehlens einer Frequenzharmonischen während eines Kippens reduziert. Es ist auch möglich, die Kipprate für sämtliche Frequenzharmonische zu reduzieren. Dann wird jedoch die Frequenzverschiebungsprozedur ein wenig langsamer, aber dieses kann kompensiert werden durch Wählen der ersten Steuerspannung, so dass sie näher an der gewählten Frequenzharmonischen von Beginn an ist. Ferner könnte es möglich sein, unterschiedliche Kippraten für die unterschiedlichen Frequenzharmonischen zu implementieren; solch eine Lösung würde jedoch ein wenig komplizierter. Es ist auch möglich, die Kipprate mit Bezug zu dem Komparatorschwellenwert zu wählen und die Verstärkung anzupassen, so dass das Risiko eines Kippens über eine Frequenzharmonische hinaus ohne ein Bereitstellen einer Verriegelung reduziert wird.

In der Ausführungsform von 1 ist es unter der Annahme, dass der Phasendetektor eine große Bandbreite hat, nicht erforderlich, eine feste Kipprate beim Start der Frequenzverschiebung zu verwenden. In der Ausführungsform von 2 wird jedoch angenommen, dass der Phasendetektor nicht eine Bandbreite hat, die ausreichend groß ist. Es könnte die Situation auftreten, dass kein Ausgangssignal von dem Phasendetektor an das Schleifenfilter vorliegt, das durch den Komparator erfassbar ist, selbst wenn eines vorliegen sollte. Ein Steuermechanismus (Zusatzsteuereinrichtungen) 11A wird dann benötigt, um den Kippgenerator 9A mit einem Signal zu versorgen, auch wenn kein Signal von dem Komparator 7A vorliegt, bis tatsächlich ein Signal bei dem monostabilen Gatter 8A erfasst wird. Folglich wird von diesem Punkt das Kippen oder die Kipprate durch ein Signal gesteuert, das schrittweise (oder kontinuierlich) die Kipprate ändert. Um solch eine zusätzliche Steuerfunktionalität bereitzustellen, sind Zusatzsteuereinrichtungen 11A bereitgestellt, denen Information über die gewählte Frequenzharmonische fi bereitgestellt wird. Ein Signal wird dann dem Schleifenfilter 10A (über Verstärker 10A1), dem Kippgenerator 9A und, selbstverständlich, der Speichereinrichtung 2A bereitgestellt. Eine Rückkopplung ist auch von hinter dem monostabilen Gatter 8A zu den Zusatzsteuereinrichtungen bereitgestellt. Die anderen Komponenten funktionieren auf eine ähnliche Weise, wie die mit Verweis auf 1 beschriebenen, und sie tragen dieselben Bezugszeichen mit einem Verweis "A". In der Ausführungsform von 2 ist es auch ein Erfordernis, dass die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters 10A abgeschaltet werden kann, was durch die Zusatzsteuereinrichtungen 11A (vergleiche 1) abgewickelt wird.

3 ist eine Veranschaulichung einer Ausführungsform, die der von 2 sehr ähnlich ist. Jedoch sind die Zusatzsteuereinrichtungen 11B und die Speichereinrichtung 2B jeweils mit einem D/A-Wandler 3B bzw. 3B' verbunden. Der D/A-Wandler 3B' wird verwendet, um den Schleifenverstärkungsgrad zu steuern. In dieser Ausführungsform wird die Zusatzsteuersignalisierung dem Schleifenfilter 10B, dem Kippgenerator 9B, wie in 2, bereitgestellt. In der Figur sind auch Temperaturabfühleinrichtungen 12B, wie früher diskutiert, bereitgestellt, die verwendet werden zum Finden und Speichern der Werte der jeweiligen Steuerspannungen, und auch zum Finden der angemessenen ersten groben Spannung beim Durchführen einer neuen Frequenzverschiebung. Ein Eingangssignal wird den Zusatzsteuereinrichtungen 11B bereitgestellt, das die gewählte Frequenzharmonische anzeigt. Das Signal "Frequenzverschiebungsstart" wird verwendet, um die Frequenzverschiebung einzuleiten. In den verbleibenden Aspekten ist die Funktionsweise ähnlich dem oben mit Verweis auf 2 beschriebenen, wobei die entsprechenden Bezugszeichen mit einem Buchstaben "B" versehen sind.

4 ist ein Diagramm, das die Ausgabe von dem Phasendetektor als eine Funktion der Kipprate veranschaulicht. Für eine maximale Kipprate wird das monostabile Gatter die gesamte Zeit triggern (für die gesamte Zeit liegt eine logische eins vor). Jedoch wird bei einem gegebenen Punkt (wenn &Dgr;fc unter einen gegebenen Wert fällt) ein Anzeigesignal bereitgestellt, das dem Kippgenerator anzeigt, dass er die Kipprate reduzieren sollte. Während die Frequenz reduziert wird, selbst wenn das Kippen langsamer und langsamer wird, nähert sich die Ausgabe einer Gleichspannung an, d.h., wenn die zweite, variierende Frequenzdifferenz sich null annähert, wird letztendlich eine Phasenverriegelungsbedingung akquiriert werden.

5 ist ein schematisches Diagramm, das eine VCO-Frequenz als eine Funktion der VCO-Spannung veranschaulicht. In der Figur sind drei unterschiedliche Frequenzharmonische, n × fref, (n+1) × fref und (n+2) × fref angezeigt. Hierbei wird angenommen, dass die Referenzfrequenz fref ist und verfügbare Frequenzharmonische, d.h. Frequenzharmonische, auf die der VCO verriegeln kann, sind Vielfache n, n+1 und n+2 von fref. Die unterschiedlichen Linien zeigen die Frequenz als eine Funktion der Spannung jeweils für unterschiedliche Temperaturen, hier T1, T2, T3, T4. Es ist angezeigt, wann die Kippspannung veranlasst wird, eine Phasenverriegelung auf eine Frequenzharmonische n+1 (× fref) sicherzustellen. Es wird dann bis V2 für eine Temperatur T2 gekippt. (V1 und V2 sind entsprechende Spannungen für Vielfache (Harmonische) n und n+1.) Die relevanten ersten Steuerspannungen der jeweiligen Harmonischen sind in der Speichereinrichtung gespeichert.

In 6 ist ein Beispiel eines integrierenden Schleifenfilters veranschaulicht, das in der Schleife verwendet werden kann. Um eine trennbare Integrationsfunktionalität bereitzustellen, kann jedoch ein Widerstand parallel zu dem Kondensator C2 verbunden sein, um eine Verstärkung bei niedrigen Frequenzen zu begrenzen. Der Widerstand wird getrennt, wenn die Phasenverriegelung erreicht worden ist. Ein Steuersignal wird von den Zusatzsteuereinrichtungen bereitgestellt, um die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters an/abzuschalten, d.h. ein Schalter kann geschlossen werden. Im Besonderen kann ein Verstärker bei dem Ausgang des Abtasters des Phasendetektors bereitgestellt sein, um den Schleifenverstärkungsgrad und die Bandbreite des Signals vom dem Phasendetektor zu steuern. Der Filterausgang ist mit einem der Eingänge der Addiereinrichtung verbunden.

7 veranschaulicht sehr schematisch ein Beispiel einer Addiereinrichtung, der die erste grobe Steuerspannung, die Kippspannung und das von dem Filter ausgegebene Signal eingegeben wird. Die Ausgabe von der Addiereinrichtung wird dem VCO bereitgestellt. Es sollte jedoch klar sein, dass diese Figur lediglich als ein Beispiel einer Schaltkreislösung, mit Widerständen R10, R20, R30, R40, R50, Kondensatoren C10, C10 und C20 veranschaulicht ist.

8 ist ein sehr schematisches Flussdiagramm, das die Prozedur zum Phasenverriegeln des VCO auf eine gewählte Frequenzharmonische fi, oder zum Bereitstellen einer Frequenzverschiebung veranschaulicht. Es wird angenommen, dass ein Vorspeichern angemessener erster grober Steuerspannungen Vci (fi) in einer Speichereinrichtung erfolgt ist für sämtliche der wählbaren oder verfügbaren Frequenzharmonischen, 100. Dieser Schritt ist innerhalb gestrichelter Linien angezeigt, da er separat getätigt wird, und die gespeicherten Werte können für jede Phasenverriegelungsprozedur für die jeweiligen verfügbaren Frequenzkomponenten verwendet werden. Dann wird angenommen, dass die relevante Frequenzharmonische der Referenzfrequenz gewählt wird (eingegeben an die Zusatzsteuereinrichtungen), 101. Das angemessenen Vci für fi wird dann in der Speichereinrichtung gefunden, so dass die VCO-Frequenz &Dgr;f unter/über fi sein wird, 102. Die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters wird dann abgeschaltet, 103. Die gefundene Steuerspannung Vci wird daraufhin an den VCO über die Addiereinrichtung angelegt, 104. Ein Spannungskippen mit einer festen Kipprate wird der Steuerspannung hinzugefügt, 105. Die Frequenzdifferenz &Dgr;fc zwischen der erfassten VCO-Frequenz und fi wird dann überwacht, 106. Wenn die &Dgr;fc nicht unterhalb eines gegebenen Wertes ist, wird mit einem Überwachen von &Dgr;fc fortgeschritten, und das Kippen wird mit der festen Kipprate fortgesetzt. Wenn &Dgr;fc unterhalb des gegebenen Wertes ist, sollte ein Kippmodus mit einer geringeren Kipprate verwendet werden, 107, 108, letztendlich wird es eingerichtet werden, wenn eine Gleichspannung von einem Phasendetektor ausgegeben wird, (keine Pulse vom Komparator) 109. Wenn nicht, dann wird die Kipprate weiter verringert, 108A, bis letztendlich eine Gleichspannung von dem Phasendetektor ausgegeben wird, anzeigend, dass eine Phasenverriegelung erreicht worden ist, 110, auf die gewählte Frequenzharmonische. Genauer genommen, gemäß einer Alternative zu Schritt 109, wird das Zeitintervall erfasst, das zwischen aufeinander folgenden Pulsen von dem Komparator verstreicht, und wenn dieses Zeitintervall als ausreichend lang erfasst ist (d.h. &Dgr;fc ist klein genug), wird in Betracht gezogen, dass eine Phasenverriegelung erreicht worden ist. Schritt 107 ist optional, vorzugsweise wird nur &Dgr;fc erfasst/überwacht, und die Kipprate wird in Abhängigkeit davon reduziert, zum Beispiel kontinuierlich oder im Besonderen auf ein umso kleineres Ausmaß, je kleiner &Dgr;fc wird. Wenn eine Phasenverriegelung erreicht worden ist (110), wird die Integrationsfunktionalität des Schleifenfilters angeschaltet, 111.

In anderen Ausführungsformen, anstelle eines Startens mit einer Frequenz, die niedriger ist als die gewählte Frequenz (und sich davon um einen gegebenen unterscheidet), ist es auch möglich, mit einer Frequenz. zu starten, die höher als die gewählte Frequenzharmonische ist, und dann abwärts zu kippen, d.h. durch Addieren einer negativen Spannung in der Addiereinrichtung.

Es sollte selbstverständlich klar, dass die Erfindung nicht auf die spezifisch veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass sie auf eine Anzahl von Wegen variiert werden kann, ohne den Bereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Wenn eine schrittweise Reduzierung der Kipprate implementiert ist, können die Schritte beim Beginnen länger sein, und kürzer bei dem Ende usw. Unterschiedliche Modi können verwendet werden, ein erster Modus mit längeren Schritten, ein zweiter Modus mit kürzeren Schritten, wenn der &Dgr;fc Wert einen gegebenen Betrag annimmt usw..


Anspruch[de]
Anordnung zum Phasenverriegeln eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) (5; 5A; 5B) auf eine gewählte Frequenzharmonische unter einer Anzahl vorbestimmter oder verfügbarer Frequenzen, Harmonischer, umfassend einen Referenzgenerator zum Erzeugen einer Referenzfrequenz, eine Phasenverriegelungsschleifeneinheit zum Produzieren eines Ausgangssignals ansprechend auf die Eingangsreferenzfrequenz, wobei die Phasenverriegelungsschleifeneinheit einen Phasendetektor (1; 1A; 1B), ein Schleifenfilter (10; 10A; 10B), den VCO (5; 5A; 5B), eine Addiereinrichtung (4; 4A; 4B) und einen Leistungsspalter (6; 6A; 6B) umfasst, und ferner ein Kippgenerator (9; 9A; 9B) bereitgestellt ist, wobei die Anordnung ferner eine Speichereinrichtung (2; 2A; 2B) umfasst zum Speichern von Information über, für jede wählbare oder verfügbare Frequenzharmonische, eine erste, grobe Steuerspannung, eine VCO-Frequenzausgabe bereitstellend, die niedriger/höher ist als die gewählte Frequenz, Harmonische und sich von dieser um einen gegebenen Wert (&Dgr;f1) unterscheidet, oder mit der Speichereinrichtung verknüpft ist, wobei der Kippgenerator (9; 9A; 9B) eine steuerbare Kippspannung zu der ersten Steuerspannung addiert, oder eine steuerbare Kippspannung der ersten Steuerspannung überlagert, mindestens bis eine variierende, zweite Differenz (&Dgr;fc) zwischen der Ausgangs-VCO-Frequenz und der gewählten Frequenzharmonischen einen gegebenen Wert erreicht,

dadurch gekennzeichnet,

dass Überwachungs-/Erfassungseinrichtungen bereitgestellt sind zum Erfassen der variierenden, zweiten Differenz (&Dgr;fc) zwischen der gewählten Frequenzharmonischen und der VCO-Ausgangsfrequenz, und

dass Kippgeneratorsteuereinrichtungen bereitgestellt sind zum Reduzieren der Kipprate, bis der VCO auf die gewählte Frequenzharmonische phasenverriegelt ist, und

dass sie ein integrierendes Schleifenfilter (10; 10A; 10B) umfasst, dessen Integrierfunktionalität abgeschaltet ist, wenn eine Frequenzverschiebung gestartet ist, und angeschaltet ist, wenn eine Phasenverriegelung erreicht ist.
Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs-/Erfassungseinrichtung eine Erfassung bei diskreten Intervallen der variierenden, zweiten Differenz (&Dgr;fc), zwischen der gewählten Frequenzharmonischen und der VCO-Ausgangsfrequenz, bereitstellt. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs-/Erfassungseinrichtung eine kontinuierliche Erfassung der variierenden, zweiten Differenz (&Dgr;fc), zwischen der gewählten Frequenzharmonischen und der VCO-Ausgangsfrequenz, bereitstellt. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippgeneratorsteuereinrichtung kontinuierlich die Kipprate in Abhängigkeit der Erfassung der variierenden, zweiten Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) reduziert. Anordnung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippgeneratorsteuereinrichtung schrittweise die Kipprate reduziert. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die phasenverriegelnde Schleifeneinheit eine abgetastete Phasenverriegelungsschleifeneinheit (SPLL) ist, d.h. dass der Phasendetektor (1; 1A; 1B) ein Abtastphasendetektor ist. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor ein Nicht-Abtastphasendetektor ist. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kippgenerator getrennt, abgeschaltet ist, wenn der VCO phasenverriegelt ist. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichspannung als Ausgabe von dem Phasendetektor (1; 1A; 1B) erfasst ist, wenn eine Phasenverriegelung erreicht worden ist. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuereinrichtungen (11; 11A; 11B) umfassende Steuereinrichtungen ein kontinuierliches Kippen von dem Kippgenerator bereitstellen, auch wenn der Komparator nicht fähig ist, ein Signal von dem Phasendetektor zu erfassen. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor schmalbandig ist. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuereinrichtung (11; 11A; 11B) Steuersignale dem zwischen dem Phasendetektor (1; 1A; 1B) und der Addiereinrichtung angeordneten Schleifenfilter (10; 10A; 10B) bereitstellt, um eine Aktivierung/Deaktivierung der Integrierfunktionalität des Schleifenfilters zu steuern. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das über einen Komparator (7; 7A; 7B) und ein monostabiles Gatter (8; 8A; 8B) erfasste Signal von dem Phasendetektor an den Kippgenerator (9; 9A; 9B) eingegeben ist. Anordnung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalpuls von dem monostabilen Gatter (8; 8A; 8B) erfasst ist über ein erstes Signal, das anzeigt, dass eine erste feste Kipprate durch eine zweite Kipprate ersetzt werden soll, deren Rate kontinuierlich oder schrittweise reduziert ist, wie die Frequenzdifferenz reduziert ist. Anordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein D/A-Wandler (3; 3A; 3B) zwischen der Speichereinrichtung (2; 2A; 2B) und der das Eingangssignal zu dem VCO (5; 5A; 5B) bereitstellenden Addiereinrichtung (4; 4A; 4B) angeordnet ist. Verfahren zum Verriegeln der Phase eines spannungsgesteuerten Oszillators auf eine gewählte Frequenzharmonische unter einer Anzahl vorbestimmter, verfügbarer, Frequenzharmonischer, die Schritte umfassend zum:

– Finden, in Speichereinrichtungen, einer mit der gewählten Frequenzharmonischen verknüpften ersten Steuerspannung, die einen Wert hat, so dass die Frequenz des VCO niedriger/höher sein wird als die gewählte Frequenzharmonische und sich von dieser um eine gegebene erste Frequenz (&Dgr;f1) unterscheidet,

– Anwenden der gefundenen ersten Steuerspannung,

– Addieren, überlagernd, einer Kippspannung zu der ersten Steuerspannung mindestens bis eine variierende, zweite Differenz (&Dgr;fc) zwischen der Ausgangs-VCO-Frequenz und der gewählten Frequenzharmonischen einen gegebenen Wert erreicht,

dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die Schritte umfasst zum:

– Erfassen/Überwachen der variierenden, zweiten Frequenzdifferenz, Fehlerfrequenz, (&Dgr;fc) zwischen der VCO-Frequenz und der gewählten Frequenzharmonischen,

– Steuern der Rate der Kippspannung mindestens bei Erfassung einer vorbestimmten Frequenzdifferenz durch Reduzieren davon, bis der VCO auf die gewählte Frequenzharmonische phasenverriegelt ist, mit Verwenden eines integrierenden abschaltfähigen Schleifenfilters, und dass die Integrierfunktionalität des Schleifenfilters abgeschaltet wird, wenn eine Frequenzverschiebung gestartet wird, und angeschaltet wird, wenn eine Phasenverriegelung erreicht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt umfasst zum:

– kontinuierlichen Überwachen der zweiten, variierenden Frequenzdifferenz (&Dgr;fc).
Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt umfasst zum:

– sofortigen Etablieren der zweiten, variierenden Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) zu diskreten Zeitintervallen.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt umfasst zum:

– kontinuierlichen oder schrittweisen Reduzieren der Rate des Kippens.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst zum:

– Bereitstellen eines Referenzsignals mit der gewählten Frequenz an den Phasendetektor,

– Finden der ersten Steuerspannung in Speichereinrichtungen,

– Wandeln in einem D/A-Wandler der Ausgabe von den Speichereinrichtungen,

– Anwenden der ersten Steuerspannung auf den VCO

– Erfassen der zweiten, variierenden Frequenzdifferenz (&Dgr;fc) von dem Abtastphasendetektor,

– Verwenden des Frequenzdifferenzsignals, um einen Kippgenerator zu steuern,

– wobei, wenn das Ausgabesignal von dem Abtastphasendetektor eine Gleichspannung umfasst, oder wenn die Zeitperiode, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen von einem Komparator, Pulse von dem Phasendetektor erfassend, lang genug ist, eine Phasenverriegelung auf die gewählte Frequenzharmonische anzeigend, das Kippen abgeschaltet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt umfasst zum:

– Bereitstellen eines Steuersignals von einer Zusatzsteuereinrichtung an den Kippgenerator, an das Schleifenfilter der Phasenverriegelungsschleifeneinheit und an die Speichereinrichtungen, um sicherzustellen, dass die gewählte Frequenzharmonische gefunden wird, ungeachtet dessen, dass es nicht möglich ist, ein Ausgangssignal von dem Phasendetektor zu erfassen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16-21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung/Deaktivierung der Integrierfunktionalität des Schleifenfilters durch eine Zusatzsteuereinrichtung gesteuert wird.






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