MX9706979A

Direct digital synthesizer driven pll frequency synthesizer with clean-up pll.

Abstract

A frequency synthesizer (200) which uses a direct digital synthesizer (DDS) (204) to generate a highly accurate periodic signal. The DDS (204) output signal is bandpass filtered utilizing a clean-up phase lock loop (PLL) (214) to produce a spectrally pure reference signal and promote overall fast settling time. A second or primary phase lock loop (220), having a much faster settling time than the first PLL (214), adjusts the frequency of the reference signal generated by the clean-up PLL (214). In one embodiment, the DDS frequency synthesizer (204) has a digital to analog converter (DAC) (206) coupled to the clean-up PLL (214). Another embodiment (300) feeds the most significant bit (MSB) (310) or overflow bit from the DAC accumulator (306) into the "clean-up" PLL (318). Yet another embodiment (400) uses a switching apparatus to bypass the "clean-up" PLL (410) while it is settling on a new frequency.

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Expired 8 March 2016, 10.5 years ago.

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    NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES:1. Un sintetizador de frecuencias caracterizado porque comprende: una fuente de frecuencia para generar en forma digital una señal de frecuencia variable;un primer circuito de bucle de enganche de fase que tiene una primer anchura de banda de bucle predeterminada acoplada con la fuente de frecuencia;y un segundo circuito de bucle de enganche de fase que tiene una segunda anchura de banda de bucle predeterminada, mayor que la primer anchura de banda de bucle predeterminada, acoplada al primer circuito de bucle de enganche de fase. analógico. P1450/97MX -41j. j i reivindicación 2, caracterizado porque el sintetizador digital directo comprende: un acumulador digital;y una memoria que almacena un conjunto predeterminado de valores de amplitud acoplados al acumulador.
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    6. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer circuito de bucle de enganche de fase comprende:un detector de fase acoplado a la fuente de frecuencia;un filtro de bucle acoplado al detector de fase;y un oscilador controlado por voltaje acoplado al filtro de bucle, al detector de fase y al segundo circuito de bucle de enganche de fase. t>14 5ü/97MX -42i. 11
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    7. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 6, caracterizado porque el primer circuito de bucle de enganche de fase comprende adicionalmente un divisor de frecuencia dispuesto o ubicado entre el oscilador controlado por voltaje y el detector de fase.
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    8. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo circuito de bucle de enganche de fase comprende:un detector de fase acoplado a la fuente de frecuencia;un filtro de bucle acoplado al detector de fase;un oscilador controlado por voltaje, acoplado al filtro de bucle y al segundo circuito de bucle de enganche de fase;y un divisor de frecuencia acoplado al oscilador controlado por voltaje y al detector de fase,
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    9. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de frecuencia comprende:un acumulador digital;y un filtro acoplado al acumulador.
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    10. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además un filtro dispuesto o ubicado entre los circuitos de bucle de enganche de fase primero y segundo. P145O/97MX -431. J i
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    11. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además:un divisor de potencia dispuesto o ubicado entre el filtro y el primer circuito de bucle de enganche de fase, el divisor de potencia tiene una entrada y salidas primera y segunda, la entrada del divisor de potencia está acoplada a una salida del filtro y la primer salida del divisor de potencia está acoplada con el primer circuito de bucle de enganche de fase;un primer conmutador, que responde a una primer señal de control de conmutación, dispuesto o ubicado entre el primer circuito de bucle de enganche de fase y el segundo circuito de bucle de enganche de fase;un sumador dispuesto o ubicado entre el primer conmutador y el segundo circuito de bucle de enganche de fase, el sumador tiene entradas primera y segunda y una salida, la primer entrada del sumador está acoplada al primer conmutador y la salida del sumador está acoplada al segundo circuito de bucle de enganche de fase;y un segundo conmutador, que responde a una segunda señal de control de conmutación, acoplado a la segunda salida del divisor de potencia y a la segunda entrada del sumador.
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    12. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende P1450/97MX -44J 1 adicionalmente a un circuito de control de conmutación que tiene salidas primera y segunda, acopladas respectivamente a los conmutadores primero y segundo.
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    13. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 12, caracterizado porque el circuito de control de conmutación genera pares primero y segundo de señales de control de conmutación que se suministran a los conmutadores primero y segundo y, en donde los conmutadores primero y segundo responden al primer par de señales de control de conmutación para cerrar al segundo conmutador y abrir al primer conmutador y que responden al segundo par de señales de control de conmutación para cerrar al primer conmutador y abrir al segundo conmutador.
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    14. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 13, caracterizado porque los conmutadores primero y segundo responden al primer par de señales de control de conmutación, en secuencia, cerrando al segundo conmutador y abriendo entonces al primer conmutador.
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    15. El sintetizador de frecuencia según la reivindicación 13, caracterizado porque los conmutadores primero y segundo responden al segundo par de señales de control de conmutación, en secuencia, cerrando al primer conmutador y abriendo entonces al segundo conmutador.
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    16. Un método para la síntesis de frecuencia caracterizado porque comprende los pasos de:P145O/97MX -45[.. j i generar digitalmente una señal de frecuencia variable;filtrar la señal de frecuencia variable en un primer circuito de bucle de enganche de fase que tiene una primer anchura de banda de bucle predeterminada;y multiplicar la frecuencia de la señal de frecuencia variable en un segundo circuito de bucle de enganche de fase que tiene una segunda anchura de banda de bucle predeterminada, que es mayor que la primer anchura de banda de bucle predeterminada,
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    17. El método de la síntesis de frecuencia según la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de generar la señal comprende adicionalmente los pasos de:generar valores de amplitud digital para una señal periódica con el tiempo;convertir los valores de amplitud digital en una señal analógica con una frecuencia, fase y amplitud particulares;y filtrar las señales parásitas de la señal analógica,
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    18. El método de la síntesis de frecuencia según la reivindicación 17, caracterizado porque comprende además el paso de dividir la frecuencia de la señal analógica entre un valor divisor predeterminado.
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    19. El método de la síntesis de frecuencia según P1450/97KX -46la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de la filtración comprende adicionalmente al paso de filtrar la señal de frecuencia variable con un filtro de uno de los tipos de paso de banda y de paso bajo.
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    20. El método de la síntesis de frecuencia según la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de generar valores de amplitud digital adicionalmente comprende:acumular un cambio de fase en la señal periódica en un elemento de almacenamiento;y seleccionar un valor instantáneo de amplitud a partir de un conjunto predeterminado de valores de amplitud en base al valor del cambio de fase acumulado.
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    21. El método de la síntesis de frecuencia según la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de la filtración comprende adicionalmente:medir la diferencia de fase entre la señal de frecuencia variable y una señal de realimentación;proporcionar una señal de error correspondiente a la diferencia de fase medida;filtrar la señal de error utilizando un filtro de bucle;generar una señal periódica analógica en respuesta a la señal de error filtrada;y generar la señal de realimentación dividiendo la P1450/97MX frecuencia de la señal periódica analógica por un primer valor de divisor predeterminado substancialmnte cercano a la unidad.
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    22. El método de la síntesis de frecuencia según la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de la multiplicación comprende además:medir la diferencia de fase entre la señal de frecuencia variable y una señal de realimentación,proporcionar una señal de error correspondiente a la diferencia de fase medida;filtrar la señal de error utilizando un filtro de bucle;generar una señal periódica analógica en respuesta a la señal de error filtrada;y generar la señal de realimentación dividiendo la frecuencia de la señal periódica analógica por un segundo valor de divisor predeterminado substancialmente mayor que la unidad.
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    23. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de generar valores de amplitud digital de una señal con el tiempo comprende adicionalmente:acumular el cambio de fase de una señal periódica como un valor en un elemento de almacenamiento que utiliza un número predeterminado de bits de datos,- y P1450/97MX -48L J i. seleccionar un bit más significativo del elemento de almacenamiento que indique un cambio de amplitud de una señal analógica. ?1450/97MX -49,1L J l
Independent claims19