DE10131091A1

DE10131091A1 - Frequency synthesizer with phase control loop has reference oscillator tunable with respect to reference oscillator frequency, reference divider programmable with respect to division factor

Info

Publication number: DE10131091A1
Application number: DE2001131091
Authority: DE
Inventors: Dietmar Gapski
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2002-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis (FSPRK), der zur Erzeugung von DECT-Trägerfreqeunzen eingesetzt werden kann und ein Verfahren zur Frequenzsynthese. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist zur Verringerung der Einschwingzeit des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis (FSPRK) der Referenzoszillator (ROSZ) hinsichtlich seiner Referenzoszillatorfrequenz F¶ROSZref¶) abstimmbar und der Referenzteiler (RT) hinsichtlich des Referenzfrequenzteilungsfaktors (RFT) programmierbar ausgebildet. DOLLAR A Ein Vorteil der Erfindung ist die Tatsache, daß mit höheren Frequenzteilerreferenzfrequenzen (F¶FTref,¶) bzw. Referenzteilerreferenzfrequenzen (F¶RTref¶) gearbeitet werden kann, was eine Verringerung der Einschwingzeit des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis (FSPRK) zur Folge hat. Dieses ist insbesondere bei Schnurlos- oder Mobiltelefonen mit schnellem Kanalwechsel von Bedeutung. Die Steigerung der Einschwinggeschwindigkeit des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis (FSPRK) kann durch geringen zusätzlichen Aufwand an notwendigen Komponenten erzielt werden. DOLLAR A Bei dem erfindungsgemäßen Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis (FSPRK) kann mit kleineren Frequenzteilungsfaktoren (FTF) des Frequenzteilers (FT) gearbeitet werden, was eine Verbesserung des Phasenrauschens bewirkt.The invention relates to a frequency synthesizer with a phase locked loop (FSPRK), which can be used to generate DECT carrier frequencies, and to a method for frequency synthesis. DOLLAR A According to the invention, in order to reduce the settling time of the frequency synthesizer with phase-locked loop (FSPRK), the reference oscillator (ROSZ) can be tuned with respect to its reference oscillator frequency F¶ROSZref¶) and the reference divider (RT) can be programmed with regard to the reference frequency division factor (RFT). DOLLAR A An advantage of the invention is the fact that higher frequency divider reference frequencies (F¶FTref, ¶) or reference divider reference frequencies (F¶RTref¶) can be used, which results in a reduction in the settling time of the frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK). This is particularly important for cordless or mobile phones with fast channel changes. The increase in the settling speed of the frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) can be achieved with little additional effort on the necessary components. DOLLAR A In the frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) according to the invention, it is possible to work with smaller frequency division factors (FTF) of the frequency divider (FT), which improves the phase noise.

Description

Die Erfindung betrifft einen Frequenzsynthesizer mit Phasen regelkreis und ein Verfahren zur Frequenzsynthese.The invention relates to a frequency synthesizer with phases control loop and a method for frequency synthesis.

Es ist bekannt, daß in der Kommunikationstechnik durch den Begriff Frequenzsynthesizer eine Schaltungsanordnung bezeich net wird, die eine Vielzahl von gewünschten Frequenzen erzeugt. Dabei werden die Ausgangsfrequenzen des Frequenzsyn thesizers von einer oder mehreren Referenzfrequenzen abgelei tet. Die aus der Referenzfrequenz abgeleiteten Frequenzen müssen sich exakt auf den gewollten Frequenzwert einstellen lassen und diesen trotz Schwankungen beispielsweise der Umge bungstemperatur exakt beibehalten.It is known that in communication technology by the The term frequency synthesizer denotes a circuit arrangement which is a variety of desired frequencies generated. The output frequencies of the frequency syn thesizers are derived from one or more reference frequencies tet. The frequencies derived from the reference frequency must adjust themselves exactly to the desired frequency value leave and this despite fluctuations, for example the reverse Keep the exercise temperature exactly.

Es ist weiterhin bekannt, daß sich Frequenzen direkt aus einer Referenzfrequenz unter Zuhilfenahme von Frequenzmi schern, Frequenzvervielfachern und Frequenzteilern ableiten lassen.It is also known that frequencies come directly from a reference frequency with the help of frequency mi shear, derive frequency multipliers and frequency dividers to let.

Es ist weiterhin bekannt, daß sich Frequenzen indirekt mittels eines als Phase Locked Loop bezeichneten Phasenregel kreises erzeugen lassen. Dabei ist der Phasenregelkreis in der Lage, durch Vergleich der Phasenlage zweier Wechsel spannungen eine der Phasenabweichung proportionale Fehler spannung zu erzeugen. Mit dieser Fehlerspannung wird die Phase und Frequenz eines freischwingenden Oszillators so lange nachgeregelt, bis die Phasenverschiebung zwischen bei den Spannungen konstant ist. Wird die Referenzfrequenz von einem quarzstabilen Oszillator abgeleitet, so kann eine Viel zahl von weiteren Frequenzen mit der selben Frequenzstabili tät mit Hilfe des digitalen Phasenregelkreises abgeleitet werden. Ein zweiter durchstimmbarer, freischwingender Os zillator mit geringer Frequenzkonstanz wird dabei jeweils auf eine bestimmte vorgegebene Frequenz quarzstabil eingerastet. It is also known that frequencies are indirect by means of a phase rule called a phase locked loop create a circle. The phase locked loop is in able by comparing the phase relationship of two changes voltages an error proportional to the phase deviation generate tension. With this error voltage the Phase and frequency of a free-running oscillator like this long readjusted until the phase shift between at the voltages is constant. If the reference frequency of derived from a quartz-stable oscillator, so a lot number of other frequencies with the same frequency stabilization derived using the digital phase locked loop become. A second tunable, free-floating Os zillator with low frequency constancy is always on a certain predetermined frequency locked quartz stable.

Auf diese Weise lassen sich stufenweise definierte, sehr genaue und stabile Ausgangsfrequenzen eines Frequenzsynthe sizers erzeugen.In this way you can gradually define very accurate and stable output frequencies of a frequency synthe Generate sizers.

Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis sind an sich bekannt und beispielsweise in dem Buch "Frequency Synthesis by Phase Lock" von William F. Egan, 2. Ausgabe aus dem Jahr 2000 beschrieben.Frequency synthesizers with a phase locked loop are known per se and for example in the book "Frequency Synthesis by Phase Lock "by William F. Egan, 2nd edition from 2000 described.

Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis werden beispiels weise zur Erzeugung von Trägerfrequenzen für Schnurlostele fone verwendet, welche nach dem von der European Telecommuni cations Standards Institute ETSI verabschiedeten Telekommuni kationsstandard DECT, Digital European Cordless Telephone, arbeiten. Das Übertragungsfrequenzband liegt dabei zwischen 1881,792 MHz und 1897,344 MHz, wobei 10 Trägerfrequenzkanäle benutzt werden und der Abstand zwischen zwei Trägerfrequenz kanälen 1,728 MHz beträgt.Frequency synthesizers with a phase locked loop are for example way to generate carrier frequencies for cordless tele fone used, which according to the European Telecommuni cations Standards Institute ETSI adopted Telecommunications University cation standard DECT, Digital European Cordless Telephone, work. The transmission frequency band is between 1881.792 MHz and 1897.344 MHz, with 10 carrier frequency channels be used and the distance between two carrier frequency channels is 1.728 MHz.

Wie allgemein bekannt ist, ist die benutzte Referenzfrequenz in dem Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis zur Erzeugung der Trägerfrequenzen für DECT-Schnurlostelefone gleich dem Abstand zweier Trägerfrequenzkanäle, nämlich 1,728 MHz.As is well known, the reference frequency used is in the frequency synthesizer with phase locked loop for generation the carrier frequencies for DECT cordless phones equal to that Distance between two carrier frequency channels, namely 1.728 MHz.

Jedoch wird die Einschwingzeit eines Freguenzsynthesizers mit Phasenregelkreis maßgeblich durch die Referenzfrequenz bestimmt. Soll die Einschwingzeit verkürzt werden, muß die Referenzfrequenz erhöht werden. Dieses ist mit den zur Zeit eingesetzten Frequenzsynthesizern mit Phasenregelkreis nicht möglich, da bei Erhöhung der Referenzfrequenz nicht mehr jede DECT-Trägerfrequenz erreicht werden kann.However, the settling time of a frequency synthesizer is included Phase locked loop is determined by the reference frequency certainly. If the settling time is to be shortened, the Reference frequency can be increased. This is with those at the moment used frequency synthesizers with phase locked loops not possible because when increasing the reference frequency not every DECT carrier frequency can be achieved.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine technische Lösung zur Verringerung der Einschwingzeit eines Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis anzugeben. It is therefore the object of the present invention technical solution to reduce settling time Specify frequency synthesizers with phase locked loops.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Frequenzsynthe sizer mit Phasenregelkreis mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Frequenzsynthese mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a frequency synthesis Sizer with phase locked loop with the features of claim 1 and a method for frequency synthesis with the features of Claim 11 solved. Advantageous embodiments of the Erfin result from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist zur Verringerung der Einschwingzeit des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis der Referenzos zillator hinsichtlich seiner Referenzoszillatorfrequenz abstimmbar und der Referenzteiler hinsichtlich des Referenz frequenzteilungsfaktors programmierbar ausgebildet. Dadurch kann der Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis mit einer Referenzfrequenz betrieben werden, die größer ist als der Frequenzabstand zweier benachbarter Trägerfrequenzen.According to the invention is to reduce the settling time Frequency synthesizers with phase locked loops of the referenceos zillator with respect to its reference oscillator frequency tunable and the reference divider with respect to the reference frequency division factor programmable. Thereby can the frequency synthesizer with phase locked loop with a Reference frequency are operated, which is greater than that Frequency spacing between two neighboring carrier frequencies.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Tatsache, daß eine Steigerung der Einschwinggeschwindigkeit des Frequenzsynthe sizers durch geringen zusätzlichen Aufwand an notwendigen Komponenten erzielt wird.Another advantage of the invention is the fact that a Increase in the settling speed of the frequency synthesis sizers with little additional effort necessary components is achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Frequenzsynthesizer mit Phasenre gelkreis kann mit kleineren Frequenzteilungsfaktoren des Fre quenzteilers gearbeitet werden, was eine Verbesserung des Phasenrauschens bewirkt.In the frequency synthesizer according to the invention with a phase re gelkreis can with smaller frequency division factors of Fre can be worked, which is an improvement of the Phase noise causes.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeich nungen die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.Further advantages of the invention result from the following Description, which in connection with the attached drawing the invention using an exemplary embodiment explained.

Dabei zeigen in schematischer Darstellung dieThe show in a schematic representation

Fig. 1 einen der Allgemeinheit bekannten Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis, und die Fig. 2 einen Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis gemäß der Erfindung, beispielhaft zur Erzeugung von Trägerfrequen zen für ein DECT-Schnurlostelefon. Fig. 1 is a generally known frequency synthesizer with phase-locked loop, and Fig. 2 shows a frequency synthesizer with phase-locked loop according to the invention, for example for generating carrier frequencies for a DECT cordless telephone.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Frequenzsyn thesizers mit Phasenregelkreis FSPRK dargestellt, der in der Allgemeinheit bekannter Weise zur Erzeugung von Trägerfre quenzen in einem DECT-Schnurlostelefon verwendbar ist.In Fig. 1, an embodiment of a frequency syn thesizer with phase locked loop FSPRK is shown, which can be used in a generally known manner for generating carrier frequencies in a DECT cordless telephone.

Der Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK besteht aus den Komponenten Referenzoszillator ROSZ, Referenzteiler RT, spannungsgesteuerter Oszillator VCO, Komponente K, Fre quenzteiler FT und Phasenkomparator mit Filter PKF. Der Fre quenzteiler FT ist mit programmierbarem Frequenzteilungsfak tor FTF ausgebildet. Statt eines spannungsgesteuerten Os zillators VCO könnte ebenso ein stromgesteuerter Oszillator CCO verwendet werden.The frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK exists from the components reference oscillator ROSZ, reference divider RT, voltage controlled oscillator VCO, component K, Fre FT frequency divider and phase comparator with PKF filter. The Fre frequency divider FT is with programmable frequency division factor FTF trained. Instead of a voltage controlled Os zillators VCO could also be a current controlled oscillator CCO can be used.

In dem Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK erzeugt der Referenzoszillator ROSZ eine konstante, quarzstabile Re ferenzoszillatorfrequenz F_ROSZref von 20,736 MHz. Die Referenz oszillatorfrequenz F_ROSZref wird in dem Referenzteiler RT mit festem Tellerfaktor, in diesem Fall dem Tellerfaktor 12, wobei der Referenzteiler RT mit dem Referenzoszillator ROSZ verbunden ist, geteilt, so daß eine gewünschte Referenz teilerreferenzfrequenz F_RTref von 1,728 MHz erzeugbar ist. Der Referenzteiler RT ist ausgangsseitig mit dem Phasenkomparator mit Filter PKF verbunden, dem das Referenzsignal mit der Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref von 1,728 MHz zugeführt wird.In the frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK, the reference oscillator ROSZ generates a constant, quartz-stable reference oscillator frequency F _ROSZref of 20.736 MHz. The reference oscillator _frequency F _ROSZref is divided in the reference _divider RT with a fixed plate factor, in this case the plate factor 12, the reference divider RT being connected to the reference oscillator ROSZ, so that a desired reference part reference frequency F _RTref of 1.728 MHz can be generated. The reference divider RT is connected on the output side to the phase _comparator with filter PKF, to which the reference signal with the reference _divider reference _frequency F _RTref of 1.728 MHz is fed.

Der spannungsgesteuerte Oszillator VCO, der ein frei schwingender Oszillator ist, ist in der Lage bei Veränderung einer Stellspannung ein Ausgangssignal auszugeben, dessen Ausgangsfrequenz F_aus variabel ist. Dabei ist der spannungsge steuerte Oszillator VCO so aufgebaut, daß er die von der ETSI festgelegten Trägerfrequenzen zum Betreiben von DECT-Schnur lostelefonen als Ausgangssignal mit der Ausgangsfrequenz Faul ausgibt und einer weiteren Komponente K, in der das Ausgangs signal genutzt wird, zuführt.The voltage-controlled oscillator VCO, which is a freely oscillating oscillator, is able to output an output signal whose output frequency F _{out is} variable when a control voltage is changed. The voltage-controlled oscillator VCO is constructed so that it outputs the carrier frequencies specified by the ETSI for operating DECT cord as the output signal with the output frequency Faul and feeds another component K, in which the output signal is used.

Die den DECT-Trägerfrequenzen entsprechenden Ausgangsfrequen zen F_aus des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszilla tors VCO liegen in einem Frequenzbereich zwischen 1881,792 MHz und 1897,344 MHz.The output frequencies corresponding to the DECT carrier frequencies F _from the output signal of the voltage-controlled oscillator VCO lie in a frequency range between 1881.792 MHz and 1897.344 MHz.

Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators VCO wird gleichfalls dem Frequenzteiler FT mit programmierbarem Frequenzteilungsfaktor FTF zugeführt. In dem nachgeschalteten Frequenzteiler FT wird die Ausgangsfrequenz F_aus in die Fre quenzteilerreferenzfrequenz F_FTref geteilt, wobei die Fre quenzteilerreferenzfrequenz F_FTref der Referenzteilerreferenz frequenz F_RTref und damit dem Kanalabstand der DECT-Trägerfre quenzen von 1,728 MHz entspricht.The output signal of the voltage-controlled oscillator VCO is also fed to the frequency divider FT with a programmable frequency division factor FTF. In the downstream frequency divider FT the output frequency F _of quenzteilerreferenzfrequenz in the Fre F _FTref is divided, wherein the Fre quenzteilerreferenzfrequenz F _FTref the reference divider reference frequency F _RTref and thus the channel spacing of the DECT frequencies corresponding Trägerfre of 1.728 MHz.

In dem Beispiel wird die Ausgangsfrequenz F_aus des Ausgangs signals des spannungsgesteuerten Oszillators VCO in dem Fre quenzteiler FT durch Frequenzteilungsfaktoren FTF von 1089 bis 1098 geteilt, so daß die Frequenzteilerreferenzfrequenz F_FTref von 1,728 MHz, d. h. 1881, 792 MHz/1089 bzw. 1897,344 MHz/1098 erreicht wird. Der Frequenzteilungsfaktor FTF des Frequenzteilers FT ist programmierbar.In the example, the output frequency F _from the output signal of the voltage-controlled oscillator VCO in the frequency divider FT is divided by frequency division factors FTF from 1089 to 1098, so that the frequency divider _reference frequency F _FTref of 1.728 MHz, ie 1881, 792 MHz / 1089 or 1897, 344 MHz / 1098 is reached. The frequency division factor FTF of the frequency divider FT is programmable.

Das Ausgangssignal des Frequenzteilers FT mit der Frequenz teilerreferenzfrequenz F_FTref wird ebenso wie das Ausgangssig nal des Referenzteilers RT mit der quarzstabilen Referenztei lerreferenzfrequenz F_RTref dem Phasenkomparator mit Filter PKF zugeführt. Die beiden Referenzfrequenzen werden in dem Pha senkomparator mit Filter PKF hinsichtlich ihrer Phase und Frequenz verglichen.The output signal of the frequency divider FT with the frequency divider reference frequency F _FTref , like the output signal of the reference divider RT with the quartz-stable reference divider reference frequency F _{RTref, is fed to} the phase _comparator with filter PKF. The two reference frequencies are compared in the phase comparator with filter PKF with regard to their phase and frequency.

Werden Phasenverschiebungen der Frequenzteilerreferenzfre quenz F_FTref des Frequenzteilers FT zu der quarzstabilen Refe renzteilerreferenzfrequenz F_RTref des Referenzteilers RT in einer Phasenvergleicherschaltung des Phasenkomparators mit Filter PKF festgestellt, wird in dem Phasenkomparator mit Filter PKF eine gegenläufige Steuerspannung erzeugt und dem mit dem Phasenkomparator mit Filter PKF verbundenen spannungsgesteuerten Oszillator VCO zugeführt, wodurch die Ausgangsfrequenz F_aus so lange nachregelt wird, bis die beiden Referenzsignale des Frequenzteilers FT und des Referenztei lers RT wieder synchron sind. Durch die erfolgte Synchroni sierung der beiden Referenzsignale erzeugt der spannungsge steuerte Oszillator VCO Ausgangssignale mit den gewünschten DECT-Trägerfrequenzen, wobei diese vergleichbare Stabilität besitzen wie die vom Referenzoszillator ROSZ erzeugten Aus gangssignale.If phase shifts of the frequency divider reference frequency F _{FTref of} the frequency divider FT to the quartz-stable reference _divider reference frequency F _{RTref of} the reference _divider RT are determined in a phase _{comparator circuit of} the phase comparator with filter PKF, an opposing control voltage is generated in the phase comparator with filter PKF and is connected to the phase comparator with the filter comparator is voltage controlled oscillator VCO is supplied, whereby the output frequency F _of readjusts so long are synchronous again until the two reference signals of the frequency divider FT and RT Referenztei toddlers. Due to the synchronization of the two reference signals, the voltage-controlled oscillator VCO generates output signals with the desired DECT carrier frequencies, these having comparable stability to the output signals generated by the reference oscillator ROSZ.

Der Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK arbeitet für die genannten DECT-Trägerfrequenzen bei einer Referenz teilerreferenzfrequenz F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfre quenz F_FTref von 1,728 MHz, d. h. dem Kanalabstand der DECT- Trägerfrequenz. Es ist insbesondere mit einem derart aufge bauten Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK nicht möglich mit höheren Referenzteilerreferenzfrequenzen F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfrequenzen F_FTref als 1,728 MHz zu arbeiten, da sonst nicht jede DECT-Trägerfrequenz vom spannungsgesteuerten Oszillator VCO ausgegeben werden kann.The frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK works for the DECT carrier frequencies mentioned with a reference divider reference frequency F _RTref or frequency divider reference frequency F _FTref of 1.728 MHz, ie the channel spacing of the DECT carrier frequency. In particular, it is not possible to work with a frequency synthesizer with a phase locked loop FSPRK constructed in this way with reference divider reference frequencies F _RTref or frequency divider reference frequencies F _{FTref higher} than 1.728 MHz, since otherwise not every DECT carrier frequency can be output by the voltage-controlled oscillator VCO.

Der Nachteil der Begrenzung der nutzbaren Referenzteilerrefe renzfrequenzen F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfrequenzen F_FTref Von 1728 MHz wird insbesondere beim Umschalten des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis FSPRK von einer DECT-Trägerfrequenz zur einer anderen DECT-Trägerfrequenz deutlich. Die Einschwingzeit, d. h. die Zeit die nach dem Um schalten vergeht bis die Phasenverschiebung zwischen der Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref zu der Frequenzteilerre ferenzfrequenz F_FTref detektiert und minimiert ist, liegt im merklichen Bereich. Die Einschwingzeit hängt maßgeblich von der Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref bzw. Frequenzteiler referenzfrequenz F_FTref ab. Sollen kürzere Einschwingzeiten realisiert werden, muß die Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref bzw. die Frequenzteilerreferenzfrequenz F_Ftref erhöht werden. Diese ist, wie beschrieben, mit dem auf diese Weise aufgebauten Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK nicht möglich.The disadvantage of limiting the usable reference divider reference frequencies F _RTref or frequency divider reference frequencies F _{FTref of} 1728 MHz is particularly _evident when switching the frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK from one DECT carrier frequency to another DECT carrier frequency. The settling time, ie the time after the _switchover passes until the phase shift between the reference _divider reference frequency F _RTref to the frequency divider reference frequency F _{FTref is} detected and minimized, is in the noticeable range. The settling time depends largely on the reference divider reference frequency F _RTref or frequency divider reference frequency F _FTref . If shorter settling _times are to be realized, the reference _divider reference frequency F _RTref or the frequency divider reference frequency F _{Ftref must be} increased. As described, this is not possible with the frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK constructed in this way.

In der Fig. 2 wird ein Frequenzsynthesizer mit Phasenregel kreis FSPRK beschrieben, der für die Erzeugung von DECT-Trä gerfrequenzen geeignet ist und bei dem die Einschwingzeit bei Umschalten des Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis FSPRK von einer DECT-Trägerfrequenz zu einer anderen DECT- Trägerfrequenz deutlich kürzer ist.In Fig. 2, a frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK is described, which is suitable for the generation of DECT carrier frequencies and in which the settling time when switching the frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK from one DECT carrier frequency to another DECT carrier frequency is significantly shorter is.

Dieser Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK besteht ebenso aus den Komponenten Referenzoszillator ROSZ, Referenz teiler RT, spannungs- oder stromgesteuerter Oszillator VCO, CCO, Komponente K, Frequenzteiler FT und Phasenkomparator mit Filter PKF und zusätzlich aus einer Kapazitätsdiode D und einem D/A-Wandler D/A.This frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK exists also from the components reference oscillator ROSZ, reference divider RT, voltage or current controlled oscillator VCO, CCO, component K, frequency divider FT and phase comparator with Filter PKF and additionally from a capacitance diode D and a D / A converter D / A.

Während bei dem der Allgemeinheit bekannten Frequenzsynthesi zer mit Phasenregelkreis FSPRK nur eine Komponente nämlich der Frequenzteiler FT hinsichtlich des Frequenzteilungsfak tors FTF programmierbar ausgebildet ist, sind beim erfin dungsgemäßen Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK der Referenzteiler RT hinsichtlich des Referenzfrequenztei lungsfaktors RFT und der D/A-Wandler D/A programmierbar aus gebildet. Der D/A-Wandler D/A ist mit der Kapazitätsdiode D und die Kapazitätsdiode D mit dem Referenzoszillator ROSZ verbunden, wobei der Referenzoszillator ROSZ hinsichtlich seiner Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref durch den D/A-Wand ler D/A über die Kapazitätsdiode D fein abstimmbar ist.While in the frequency synthesizer known to the general public with phase locked loop FSPRK, only one component, namely frequency divider FT, is designed to be programmable with respect to frequency division factor FTF, in the inventive frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK, reference divider RT with respect to reference frequency division factor RFT and D / A converter D / A programmable from. The D / A converter D / A is connected to the capacitance diode D and the capacitance diode D to the reference oscillator ROSZ, with the reference oscillator ROSZ being able to be finely tuned with respect to its reference _{oscillator frequency} F _ROSZref by the D / A converter D / A via the capacitance diode D. is.

Ein erfindungsgemäßer Frequenzsynthesizer mit Phasenregel kreis FSPRK könnte folgendermaßen betrieben werden: Verwendet wird ein Referenzoszillator ROSZ mit einer Referenzoszilla torfrequenz F_ROSZref von 52,175 MHz. Wird als größter Referenz frequenzteilungsfaktor RFT des Referenzteilers RT der Faktor 15 gewählt, so ergibt sich als minimale Referenzteilerrefe renzfrequenz F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfrequenz F_FTref eine Frequenz von 3,478 MHz. Diese Referenzteilerreferenzfre quenz F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfrequenz F_FTref ist etwa doppelt so groß, wie der Kanalabstand von 1,728 MHz zwischen zwei benachbarten DECT-Trägerfrequenzen.An inventive frequency synthesizer with phase locked loop FSPRK could be operated as follows: A reference oscillator ROSZ with a reference oscillator frequency F _ROSZref of 52.175 MHz is used. If the factor 15 is selected as the largest reference frequency division factor RFT of the reference divider RT, the minimum reference divider reference frequency F _RTref or frequency divider reference frequency F _{FTref results in} a frequency of 3.478 MHz. This reference divider reference frequency F _RTref or frequency divider reference frequency F _FTref is approximately twice as large as the channel spacing of 1.728 MHz between two adjacent DECT carrier frequencies.

Entscheidend zum Betrieb des erfindungsgemäßen Frequenzsyn thesizers mit Phasenregelkreis FSPRK ist, daß sich mit ihm alle DECT-Trägerfrequenzen mit hinreichender Genauigkeit er zeugen lassen. Die Verdeutlichung eines derartigen Realisie rungsbeispiels wird anhand folgender Tabelle aufgezeigt:
It is crucial for the operation of the frequency synthesizer according to the invention with a phase locked loop FSPRK that it can be used to generate all DECT carrier frequencies with sufficient accuracy. The following table shows the clarification of such an implementation example:

Die Tabelle verdeutlicht, daß sich bei den gewählten Referenzfrequenzteilungsfaktoren RFT und Frequenzteilungsfak toren FTF für jede der einzustellenden DECT-Trägerfrequenzen eine Frequenzabweichung zwischen der von der ETSI standardi sierten DECT-Trägerfrequenz und der durch den Frequenzsynthe sizer mit Phasenkomparator FSPRK erzeugten Ausgangsfrequenz F_aus ergibt. Ist die standardisierte DECT-Trägerfrequenz größer als die erzeugte Ausgangsfrequenz F_aus, so ist der Fre quenzabweichung ein positives Vorzeichen zugeordnet.The table shows that a frequency deviation between the overbased by ETSI standardized DECT carrier frequency and the output frequency F _of sizer produced by the Frequenzsynthe with phase FSPRK results at the selected reference frequency division factors RFT and Frequenzteilungsfak factors FTF for each of the discontinuing DECT carrier frequencies. Is the standardized DECT carrier frequency greater than the generated output frequency _F, so is the Fre quenzabweichung assigned a positive sign.

Die Frequenzabweichung zwischen der von der ETSI standardi sierten DECT-Trägerfrequenz und der durch den Frequenzsynthe sizer mit Phasenkomparator FSPRK erzeugten Ausgangsfrequenz F_aus beträgt maximal 91,625 kHz, was einer relativen Abwei chung von 48,5 ppm zu der zugehörigen DECT-Trägerfrequenz entspricht. Diese Abweichung wird durch die Feinabstimmung der Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref ausgeglichen. Die Fein abstimmung der Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref läßt sich in an sich bekannter Weise über die Kapazitätsdiode D, welche für den Referenzoszillator ROSZ eine variable Lastkapazität bildet, wobei die Lastkapazität der Kapazitätsdiode D wiederum über eine variable analoge Gleichspannung U verän dert werden kann, erzielt. Die analoge Gleichspannung U zum Betrieb der Kapazitätsdiode D wird über einen D/A-Wandler D/A bereitgestellt. Der D/A-Wandler D/A ist programmierbar aus gestaltet.The frequency deviation between the overbased by ETSI standardized DECT carrier frequency and the sizer through the Frequenzsynthe generated by phase comparator FSPRK output frequency F _out is 91.625 kHz maximum, corresponding to a relative deviate deviation of 48.5 ppm to the associated DECT carrier frequency. This deviation is compensated for by fine-tuning the reference _{oscillator frequency} F _ROSZref . The fine tuning of the reference _{oscillator frequency} F _ROSZref can be achieved in a manner known _{per se} via the capacitance diode D, which forms a variable load capacitance for the reference oscillator ROSZ, the load capacitance of the capacitance diode D in turn being able to be changed via a variable analog direct voltage U. The analog direct voltage U for operating the capacitance diode D is provided via a D / A converter D / A. The D / A converter D / A is designed to be programmable.

Sollen beispielhaft an einem Schnurlostelefon während der Datenübertragung zu einer Basisstation die Daten, die bisher auf der DECT-Trägerfrequenz von 1897,344 MHz übertragen wurden, jetzt auf der DECT-Trägerfrequenz von 1881,792 MHz übertragen werden, so ist ein Umschalten des Frequenzsynthe sizers mit Phasenregelkreis FSPRK zwischen diesen Kanälen notwendig. Der Frequenzteilungsfaktor FTF des Frequenzteilers FT wird vom Wert 400 auf den Wert 541 programmiert. Der Refe renzfrequenzteilungsfaktor RFT des Referenzteilers RT wird von 11 auf 15 programmiert und die Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref dementsprechend durch 15 geteilt.If, for example on a cordless telephone during the data transmission to a base station, the data that were previously transmitted on the DECT carrier frequency of 1897.344 MHz are now transmitted on the DECT carrier frequency of 1881.792 MHz, then switching the frequency synthesizer is necessary with phase locked loop FSPRK between these channels necessary. The frequency division factor FTF of the frequency divider FT is programmed from the value 400 to the value 541. The reference frequency division factor RFT of the reference divider RT is programmed from 11 to 15 and the reference _{oscillator frequency} F _{ROSZref is divided} accordingly by 15.

Der D/A-Wandler D/A wird so programmiert, daß die an seinem Ausgang liegende analoge Gleichspannung U so verändert wird, daß die Kapazität der Kapazitätsdiode D in der Weise variiert wird, daß der Referenzoszillator ROSZ so fein abgestimmt wird, daß die im Fall einer Nichtabstimmung des Referenz oszillators ROSZ auftretende Frequenzabweichung von 13,625 kHz zwischen der von der ETSI standardisierten DECT- Trägerfrequenz und der durch den Frequenzsynthesizer mit Pha senkomparator FSPRK erzeugten Ausgangsfrequenz F_aus ausgegli chen wird. Die Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref wird in diesem Fall um 379 Hz erhöht.The D / A converter D / A is programmed so that the analog DC voltage U at its output is changed so that the capacitance of the capacitance diode D is varied in such a way that the reference oscillator ROSZ is fine-tuned so that the im case of non-matching of the reference oscillator Rosz occurring frequency deviation of 13.625 kHz between the by ETSI standardized DECT carrier frequency and the output frequency generated by the frequency synthesizer with Pha senkomparator FSPRK F _from ausgegli is chen. In this case, the reference _{oscillator frequency} F _ROSZref is increased by 379 Hz.

Das Ausgangssignal mit der Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref wird dem Referenzteiler RT zugeführt. Das Ausgangssignal des Referenzteilers RT mit der Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref wird dem Phasenkomparator mit Filter PKF zugeführt und im Phasenkomparator mit Filter PKF mit dem Ausgangssignal des Frequenzteilers FT mit der Frequenzteilerreferenzfrequenz FFTref, welche im Beispiel 1881,344 MHz/541 beträgt, in bezug auf Phasenverschiebungen verglichen. Werden in der Phasenver gleichsschaltung des Phasenkomparators mit Filter PKF Phasen verschiebungen festgestellt, wird in dem Phasenkomparator mit Filter PKF eine gegenläufige Steuerspannung erzeugt und dem mit dem Phasenkomparator mit Filter PKF verbundenen spannungsgesteuerten Oszillator VCO zugeführt, wodurch die Ausgangsfrequenz F_aus so lange nachregelt wird, bis die beiden Signale des Frequenzteilers FT und des Referenzteilers RT wieder synchron sind. Durch die erfolgte Synchronisierung der beiden Signale erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator VCO ein Ausgangssignal mit der gewünschten DECT-Trägerfrequenz von 1881,792 MHz, wobei diese DECT-Trägerfrequenz eine ver gleichbare Stabilität besitzt wie die vom Referenzoszillator ROSZ erzeugten Ausgangssignale mit der Referenzoszillatorfre quenz F_ROSZref. Das von dem spannungsgesteuerten Oszillator VCO ausgesendete Signal mit der DECT-Trägerfrequenz von 1881,792 MHz wird der Komponente K zur weiteren Verarbeitung zuge führt.The output signal with the reference _{oscillator frequency} F _ROSZref is fed to the reference _divider RT. The output signal of the reference _divider RT with the reference _divider reference _frequency F _RTref is fed to the phase _comparator with filter PKF and _{compared in} the phase _comparator with filter PKF with the output signal of the frequency divider FT with the frequency divider reference frequency FFTref, which in the example is 1881.344 MHz / 541, with respect to phase shifts , Be in the Phasenver same circuit of the phase comparator with filter PKF phase shifts detected, is generated in the phase comparator with filter PKF an opposite drive voltage and supplied to the voltage controlled oscillator connected to the phase comparator with filter PKF VCO, whereby the output frequency F is readjusts _from until the two signals of the frequency divider FT and the reference divider RT are synchronized again. Due to the synchronization of the two signals, the voltage-controlled oscillator VCO generates an output signal with the desired DECT carrier frequency of 1881.792 MHz, this DECT carrier frequency having ver comparable stability as the output signals generated by the reference oscillator ROSZ with the reference oscillator frequency F _ROSZref . The signal emitted by the voltage-controlled oscillator VCO with the DECT carrier frequency of 1881.792 MHz is fed to component K for further processing.

Durch die Nutzung einer etwa doppelt so hohen Frequenzteiler referenzfrequenz F_FTref bzw. Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref wie im Ausführungsbeispiel eines der Allgemeinheit bekannten Frequenzsynthesizers mit Phasenregelkreis FSPRK läßt sich einerseits eine deutliche Verbesserung der Ein schwinggeschwindigkeit und durch die daraus folgenden etwa halb so großen Frequenzteilungsfaktoren FTF eine Verringerung der Rauschseitenbänder erreichen. Besonders die Steigerung der Einschwinggeschwindigkeit ist für DECT-Schnurlostelefone, die einen schnellen Frequenzwechsel nutzen, von hoher Bedeu tung.By using a frequency divider reference frequency F _FTref or reference divider reference frequency F _RTref approximately twice as high as in the _exemplary embodiment of a frequency synthesizer with a phase locked loop FSPRK known to the general public, on the one hand a significant improvement in the oscillation speed and a reduction in the resulting approximately half as large frequency division factors FTF of the noise sidebands. Increasing the settling speed is particularly important for DECT cordless phones that use a fast frequency change.

Die Suche nach Referenzoszillatoren ROSZ mit einer geeigneten Referenzoszillatorfrequenz F_ROSZref unter Berücksichtigung der von dem spannungsgesteuerten Oszillator VCO auszugebenden Ausgangsfrequenz F_aus bzw. Trägerfrequenz ist ein numerisches Problem, welches mittels eines Rechners leicht lösbar ist. Dabei soll eine möglichst hohe Referenzteilerreferenzfrequenz F_RTref bzw. Frequenzteilerreferenzfrequenz F_FTref genutzt wer den, wobei es jedoch möglich sein muß, alle gewünschten Trä gerfrequenzen bzw. Kanäle mit hinreichender Genauigkeit zu generieren.The search for reference oscillators Rosz with a suitable reference oscillator frequency F _ROSZref taking into account the outputted from the voltage controlled oscillator VCO output frequency F _from or carrier frequency is a numerical problem which is easily detachable by means of a computer. The _highest possible reference _divider reference frequency F _RTref or frequency divider reference frequency F _{FTref should be} used, but it must be possible to generate all desired carrier frequencies or channels with sufficient accuracy.

Selbstverständlich ist ein derartiger Frequenzsynthesizer mit Phasenregelkreis FSPRK nicht auf den Einsatz zur Generierung von Trägerfrequenzen in DECT-Schnurlostelefonen beschränkt. Er ist überall dort in Geräten vorteilhaft einsetzbar, in denen Sprach-, Daten- oder sonstige Kommunikation über Trä gerfrequenzen bei schnellem Umschalten der Trägerfrequenz abgewickelt wird.Of course, such a frequency synthesizer is included Phase locked loop FSPRK is not on use for generation limited by carrier frequencies in DECT cordless phones. It can be used advantageously anywhere in devices, in which voice, data or other communication via Trä frequencies when switching the carrier frequency quickly is handled.

Beispielhaft sind hier die Mobilkommunikation über GSM, GPRS, UMTS etc. oder sonstige Funkkommunikation wie Bluetooth etc. genannt.Mobile communication via GSM, GPRS, UMTS etc. or other radio communication such as Bluetooth etc. called.

Claims

1. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) with the components controlled oscillator (VCO, CCO), frequency divider (FT) with programmable frequency division factor (FTF), phase comparator with filter (PKF), reference oscillator (ROSZ) and reference divider (RT), characterized That to reduce the settling time of the frequency synthesizer with phase control loop (FSPRK) the reference oscillator (ROSZ) with regard to its reference _{oscillator frequency} (F _ROSZref ) is tunable and the reference _divider (RT) is programmable with respect to the reference frequency division factor (RTF).

2. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 1, characterized in that the reference oscilla gate (ROSZ) can be tuned by means of a capacitance diode (D).

3. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 2, characterized in that the capacity of the Capacitance diode (D) by changing an applied analog DC voltage (U) is variable.

4. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 3, characterized in that a D / A converter (D / A) programmable to change the analog DC voltage (U) is trained.

5. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 1, characterized in that the controlled Os zillator (VCO, CCO) as voltage controlled oscillator (VCO) is trained.

6. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 1, characterized in that the controlled Os zillator (VCO, CCO) as a current controlled oscillator (CCO) is trained.

7. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 1, characterized in that it is for use for switching between carrier frequencies in radio communications tion devices is usable.

8. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 7, characterized in that it is for use for switching between DECT carrier frequencies in DECT cord Lost phones is trained.

9. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) according to claim 8, characterized in that the frequency divider reference frequency (F _FTref ) and the reference _divider reference frequency (F _RTref ) are approximately twice as large as the frequency difference between two adjacent DECT carrier frequencies.

10. Frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) after Claim 7, characterized in that it is for use usable for switching between mobile radio carrier frequencies is.

11. Method for frequency synthesis in a frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) with the following features:

a) a controlled oscillator (VCO, CCO) provides an output signal with an output frequency (F _out ), which is supplied to both a frequency divider (FT) with programmable frequency division factor (FTF) and a further component (K),
b) the frequency divider (FT) connected to the controlled oscillator (VCO, CCO) divides the output signal with the output frequency (F _out ) into a signal with a frequency divider reference frequency (Fnref), the frequency divider (FT) being programmable with respect to the frequency division ratio is
c) a reference oscillator (ROSZ) generates a reference oscillator frequency (F _ROSZref ),
d) a reference divider (RT), which is connected to the reference oscillator (ROSZ), divides the reference _{oscillator frequency} (F _ROSZref ) into a reference _divider reference _frequency (F _RTref ),
e) a phase comparator with filter (PKF) connected to the reference divider (RT) and the frequency divider (FT), which in turn is connected to the controlled oscillator (VCO, CCO), compares the phase and frequency of the frequency divider reference frequency (F _FTref ) with the phase and the frequency of the reference divider reference frequency (F _RTref ), the phase _comparator with filter (PKF), when it detects a phase shift, converting the phase shift into a control voltage which adjusts the controlled oscillator (VCO, CCO) for so long, to the frequency-dividing the reference frequency (F _FTref) with the Referenzteilerrferenzfre frequency (F _RTref) is out of sync,

characterized in that

1. to reduce the settling time of the frequency synthesizer with phase locked loop (FSPRK) also the reference oscillator (ROSZ) is tuned with regard to its reference oscillator frequency (F _ROSZref ) and the reference _divider (RT) is programmed with regard to the reference frequency _{division ratio} (RFT).

12. The method for frequency synthesis according to claim 11, characterized in that a D / A converter (D / A), which is connected to a capacitance diode (D), provides a variable analog direct voltage (U) which is provided in the capacitance diode ( D) is used to change their capacitance, and that the reference _{oscillator frequency} (F _ROSZref ) of the reference _oscillator ( _ROSZ ) connected to the capacitance diode (D) is tuned by changing the capacitance of the capacitance diode (D).