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用于调节频率的装置制造方法及图纸

技术编号:3399285 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种数控振荡器电路,包括具有以下特征的振荡回路:用于生成具有确定的高精度频率的振荡的振荡元件,和与该振荡元件相连接的用于改变该振荡元件的振荡频率的调节装置(IWS)。该调节装置在此具有以下部件。一方面它具有可数控的第一电容组(KB21),在该第一电容组(KB21)中多个第一调节电容器以互相并联的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第一总电容(C↓[vgrob])。另一方面它具有微调电路(FES),该微调电路(FES)与第一电容组(KB21)并联并具有第一电容器(C↓[a]),该第一电容器(C↓[a])与由第二电容器(C↓[b])和可数控的第二电容组(KB22)组成的并联电路相串联,在该第二电容组中多个电容器以互相并联的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第二总电容(C↓[vfein])。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生成或调节频率的装置,它尤其涉及一种用于生成具有高精度或高分辨率的频率的振荡器电路。这种装置在诸如移动电话的移动无线电装置中尤其用于频率调节。在许多电子设备中,尤其是也在像移动电话那样的电信设备中,需要振荡器或时钟发生器。利用这些振荡器或时钟发生器例如生成发送信号,处理另外的信号,或对处理器定时。振荡器生成具有某种重复率、即频率的以某种节拍变化的信号。该频率通常必须是可以很精细地调节的。在传统的模拟控制的振荡器中,通过改变电子电路中的参数的模拟控制信号(电压、电流、...)来实现这种可调节性。但是若干时间以来,也使用在电路中转接或接通/断开元件的振荡器。由于元件(例如电容器)随后不能通过中间值,所以频率只能以确定的步进来调节并且不是连续的。如果步进过于粗略,则这在有些系统中导致问题。人们将这些振荡器类型称为数控振荡器(DCD=DigitallyControlled Oscillators)。以下更详细地阐述这种频率调节。尤其是在移动无线电装置中重要的是,生成作为具有高频率精度的数据信号的载频(该数据信号被调制到该载频上)的频率。例如像移动电话那样的移动站必须能够在由基站相应地请求时调节基站所请求的频率,以便建立良好的通信连接。为此目的,在移动电话中设置有振荡器电路或振荡器,该振荡器能够生成具有高精度的频率或载频,其中该振荡器的频率是可调节的。附图说明图1中展示了振荡器电路或振荡器的一种实施方案,如例如在移动电话或一般地在移动无线电设备中所采用的那样。在此,在电路的中心展示了石英元件QO,该石英元件QO被设计用于生成具有高精度频率的振荡。由振荡器电路或石英元件QO生成的频率在此情况下用作紧接着的频率处理装置的参考频率。在例如按照GSM(全球移动通信系统)标准工作的移动电话中,所生成的频率可以位于26MHz±2.6Hz处。在该实例中,所生成的频率被提供给无线电芯片FC上的无线电装置FE。在该无线电装置FE中,必要时将该频率提供给乘法装置或(未示出的)倍频器,以便例如在相应的乘法以后生成具有多倍值的频率。在按照GSM标准工作的移动电话的实例中,作为数据信号的载频的倍增的频率应为900MHz。现在借助无线电装置或与该无线电装置相连接的(未示出的)天线向基站传送基于所生成的倍增的载频的无线电信号,该基站在需要时回送无线电信号,在该无线电信号中它请求移动电话改变或匹配频率或载频。由移动电话的无线电装置FE处理这种请求,以便启动用于匹配载频的过程。无线电装置FE或与该无线电装置FE相连接的控制装置此时生成输送给调节电路或调谐电路TS的模拟控制信号ASS(通过图左边缘上的箭头来表明),该调节电路或调谐电路TS与石英元件相连接。该模拟控制信号ASS在此情况下首先通过调谐电路TS的由多个电阻和电容器组成的滤波器段FI,以便例如滤出外部的干扰。该模拟控制信号随后被输送给调谐电路的核心件、即具有压控电容的变容二极管VC。通过借助该模拟控制信号来调节变容二极管VC上的电容,可以因此如此来影响石英元件QO的振荡,使得改变(这里在实例中用于生成倍增的载频的)整个振荡器电路的频率(关于进一步的说明也请参阅图3),以便满足基站的请求。借助刚才所说明的调谐电路来模拟地生成或修正石英振荡器的控制电压,这虽然提供了在一定程度上任意准确的或连续的修正的优点,并且能够在石英振荡器上实现精确的频率调节,但是不利的是,由于所采用的模拟控制信号而导致的该方法的高的干扰敏感性,以及在调谐电路、尤其是变容二极管VC相对于无线电芯片FC布置在外部时的高额成本。替代外部的调谐电路TS、即未设置在无线电芯片上的调谐电路,也可以在无线电芯片上设置用于生成控制信号或控制电压的调谐电路,该调谐电路允许数字频率修正。为此在图2中展示了一种石英振荡器或其线路布置的一种实施方案,在该线路布置中调谐电路被设置在无线电芯片中。按照图1,设置有被设计用于生成具有高精度频率的振荡的石英元件QO。如果现在因为例如如上所述应执行载频与由基站所请求的值的匹配而应改变由石英元件或振荡器电路所生成的频率,则现在不再像图1中那样借助模拟调谐电路、而是借助可数控的电容组(Kapazitaetsbank)KB11来执行匹配。该电容组KB11在此情况下包括多个并联的电容器K11-K14,可以单独地接通或断开这些电容器K11-K14,以便达到具有确定值的第一总电容。借助分配给每一个电容器K11-K14的开关S11-S14来实现这种接通或断开。在此情况下,由无线电装置FE或(未示出的)控制装置发送数字编程代码或修正代码到电容组KB11上,于是在该电容组KB11中接通或断开相应的电容器。现在根据因此生成的第一总电容如此来影响石英元件QO的振荡,使得又引起由石英振荡器QO所生成的频率的改变或匹配。刚才示出的石英振荡器的数字频率修正方法虽然因为可以在一个无线电芯片上设置所有用于振荡器电路(包括石英振荡器)的部件而提供了微小的干扰敏感性以及价格便宜的制造可能性。但是由于在通过电容组KB11生成控制电容时,基于在接通或断开调节电容器K11-K14时(第一)总电容的离散的或量化的变化δC,只能利用电容δC生成离散的或量化的频率或频率变化,所以在图2中所展示的数字频率修正的情况下不可能准确地调节由石英振荡器QO所生成的频率(关于进一步的说明也请参阅图6)。因此本专利技术的任务是创造一种用于生成频率的可能性,该可能性允许成本低地调节具有高精度的频率。该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的扩展方案是从属权利要求的主题。在此,数控振荡器首先具有一个或至少一个决定频率的元件,用于生成具有确定的高精度频率的振荡。在此情况下可以涉及一种尤其是以石英元件为实施形式的振荡元件。该振荡器电路还具有与决定频率的元件相连接的调节装置,用于改变该振荡器电路的振荡频率,其中该调节装置具有以下部件。它具有可数控的第一电抗组,在该第一电抗组中多个第一调节电抗以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第一总电抗。在这里,联接可以像在下文中那样是并联或串联。此外还要注意的是,应将电抗理解为仅由感抗和/或容抗引起的交流电的阻抗,并且在这里是电容或电容器和/或电感或线圈等等的概括。此外,该调节装置具有微调电路,该微调电路此外被连接到第一电抗组,并且该微调电路具有第一电抗,该第一电抗与由第二电抗和可数控的第二电抗组组成的并联电路相串联,在该可数控的第二电抗组中多个第二调节电抗以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第二总电抗。根据一种有利的扩展方案,该调节装置具有可数控的(作为第一电抗组的)第一电容组,在该第一电容组中多个(作为第一调节电抗的)第一调节电容器以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的(作为第一总电抗的)第一总电容。该调节装置还具有微调电路,该微调电路此外被连接到第一电容组,并且该微调电路具有(作为第一电抗的)第一电容器,该第一电容器与由(作为第二电抗的)第二电容器和可数控的(作为第二电抗组的)第二电容组组成的并联电路相串联,在该可数控的第二电容组中多个(作为第二调节电抗的)第二调节电容器以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控振荡器电路,具有以下特征:决定频率的元件(Q0),用于生成具有确定的高精度频率的振荡;与所述决定频率的元件(Q0)相连接的调节装置(IWS),用于改变所述振荡器电路(Q0)的振荡频率,其中所述调节装置具有以下部件:   可数控的第一电抗组(KB21),在该可数控的第一电抗组中多个第一调节电抗以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第一总电抗(C↓[vgrob]);微调电路(FES),该微调电路(FES)此外连接到所述第一电抗 组(KB21),并且该微调电路(FES)具有第一电抗(C↓[a]),该第一电抗(C↓[a])与由第二电抗(C↓[b])和可数控的第二电抗组(KB22)组成的并联电路相串联,在该可数控的第二电抗组中多个第二调节电抗以互相联接的形式布置,并且是可以单独控制的,以便调节预先决定的第二总电抗(C↓[vfein])。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C卡斯纳夫R蒙诺
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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