PLL als Frequenzvervielfacher Schaltung aufbauen mit vorgegebenen Ic´s

Die Bauteilauswahl klingt so antiquarisch und speziell, da werdet ihr 
bestimmt alle Teilbaugruppen schon durchgenommen haben. D.h. ihr müßt 
alles nur noch zusammen schalten.

Ein Fremder kann mit dieser Auswahl rein garnichts anfangen. Wozu bloß 4 
OPVs?

Für eine PLL braucht man einen Spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), 
einen umschaltbaren Frequenzteiler, eine Phasenvergleicher und ein 
analoges Tiefpassfilter.

Da die einzigen Frequenzteiler (4013 und 4040) nicht schaltbar sind, ist 
das Hauptproblem der Fragestellung, wie man das auf die fünf genannten 
Frequenzen per DIP-Schalter umstellen kann. Der 4040 müsste über Gatter 
auf Teilung durch 5,6,7,8,9 umzustellen sein, die Gatter führen zum 
Reseteingang des 4040. Leider sind auch nur vier EXOR-Gatter vorhanden, 
das ist etwas zu wenig. Mit den Dioden könnte man aber UND-Verknüpfungen 
für die fünf Frequenzen basteln.

Eines der vier EXOR-Gatter ist vermutlich als Phasenvergleicher gedacht, 
dazu müssen beide Rechtecke symmetrisches 50:50 Tastverhältnis haben. 
Dann wäre ein halber 4013 als letzte Teilerstufe gedacht.
Man könnte aber auch den ganzen 4013 als Phasenvergleicher schalten, 
dann braucht es kein symmetrisches Verhältnis.

Mich wundert nur, dass für den Funktionsgenerator ein symmetrisches 
Tastverhältnis ausdrücklich angegeben ist. Soll der 555 als VCO 
arbeiten?

Mich erinnert das an Streichholzrätsel "durch Umlegen von zwei Hölzern 
soll die Gleichung stimmen" und dann muss man aus dem Pluszeichen ein 
Minus machen.

HF Pfuscher schrieb:
> Harry schrieb:
>> Ist ein Laborversuch und brauche Hilfe.
>
> Ist eine Praktikums- oder Schulaufgabe oder ähnliches.

SS2017 = Sommersemester 2017

Vermutlich ein Student der nicht verstanden hat dass er nur was lernt 
wenn er seine Aufgaben selber macht. Akademische Integrität hat er, wie 
sein Täuschungsversuch hier zeigt, auch nicht richtig verstanden.

Mann kann nur hoffen, dass sein Professor googeln kann und bei "SS 2017: 
Phase-Locked Loop (PLL) als Frequenzvervielfacher" diesen Thread raus 
kommt.

Typischer Schaltungsmurks der frühen 80er. Für DTL-Logik braucht man die 
Teilerausgänge auch invertiert, also gehen mindestens drei EXORs als 
Inverter verloren. Die Zahlen liegen aber so ungeschickt, dass man 4 Bit 
auswerten muss. Die Rückführung der beiden D-FF-Ausgänge auf den Reset 
des 4013 muss auch in DTL-Logik erfolgen. Um Glitches durch 
Gatterlaufzeiten glattzubügeln darf man noch ein paar Kondensatoren 
verteilen. Vielleicht kann man mit einem Exor die Auswertung auf 3 Bit 
reduzieren.

Christian K. schrieb:
> Ein Exor als digitaler Phasenvergleicher wie
> im 4046.

Ein EXOR ist nur für einen schmalen Frequenzbereich geeignet. Dürfte 
knapp werden bei 10/18kHz. Besser ist der Phase Detector II des 4046.

4046 Datenblatt:
"The XOR is more susceptible to locking onto harmonics of
the signal input than the digital phase detector II"

Damit wir nicht nur herumtheoretisieren, hier mein unvollständiger 
Schaltungsvorschlag.

Eine echte McGyver-Aufgabe
mit 1x Taschenmesser, 1x Sicherheitsnadel und 1x Kaugummi mal kurz die 
Welt retten, natürlich so, dass Kinder beim Nachspielen sich nicht 
verletzen können.

Ich denke, so würde es funktionieren, die Umgebung des Loopfilters und 
der Umbau eines 555 in einen spannungsgesteuerten Oszillator fehlen 
noch.
ich sehe gerade, am linken DTL-Gatter fehlt der Pullup.

Wenn jemand am Eagle-Schaltplan weiterbasteln will, hier noch das .sch

Aha, eine gesteuerte Stromquelle, wenn ich richtig verstehe. Jetzt fehlt 
noch der Ausgang des Phasenvergleichers und das Loopfilter.
Harry fahr schon mal den Wagen vor.

Christian K. schrieb:
> Ist aber eher Bastelei mit dem Kram aus den 80ern. Liegt
> wahrscheinlich auch am Alter der Profs. An einem 4046 lernt man
> mindestens genau so viel.

Würde ich nicht sagen. Natürlich würde man das heute in der Praxis nicht 
mit diesen Teilen aufbauen. Aber ich glaube darum geht es gar nicht.

Hier lernst Du, neben dem Aufbau einer einfachen PLL, auch wie analog 
digitale Logik-ICs sind. Außerdem vermutlich noch was Glitches sind, 
sich durch mehrere Datenblätter arbeiten und ein bischen Puzzeln.

Mit 4046 wäre das einfach nur Aufbauen nach Datenblatt.

> Sowas in einem Nachmittag im Praktikum zu
> erwarten ist etwas viel.

Ich vermute mal man bekommt vorher Zeit die Datenblätter durchzuarbeiten 
und sich eine Schaltung zu erarbeiten.

> Wer hat so alten Kram plus Steckbrett zu Hause,
> das er das vorbereiten kann?

Du kannst es auch ohne die Teile physisch zu haben simulieren. Sowas 
gleich zu lernen wäre für die Studenten sicher auch von Nutzen.

---

Was ich gut verstehen kann ist daß es Nutzern hier im Forum in den 
Fingern juckt das zu lösen.

Was ich gar nicht verstehen kann, ist daß es einen als Student nicht in 
den Fingern juckt sowas selbst zu lösen. Das ist doch ne hübsche Aufgabe 
und das auszupuzzeln macht Spaß. Warum studiert man E-Technik (oder was 
verwandtes) wenn einem sowas keinen Spaß macht?

Ein Verbesserungsvorschlag zu meiner Schaltung:

Die vier bisher mit VDD verbundenen Exor-Eingänge werden mit vier 
Dip-Schaltern und vier pullup-Widerständen verbunden. Damit werden die 
Exors  zu umschaltbaren Invertern/nicht invertierenden Buffern. So 
lassen sich 16 verschiedene Teiler einstellen, und man braucht nur noch 
ein DTL-Gatter am Ausgang, also vier Dioden plus pullup-R.

Ob die restlichen drei Schalter noch sinnvoll einsetzbar sind? Man 
könnte die 1kHz-Rückführung auf den Phasenvergleicher an drei 
unterschiedlichen Punkten entnehmen. Bis zu 48 Einstellungen.

Harry schrieb:
> Aufgabe ist wie auf dem Bild sichtbar.

Was steht den noch bei der Aufgabe drin, unterer Teil fehlt.

Gruß Frank

Moin,

HF Pfuscher schrieb:
> ... und wo bleibt jetzt da der Erziehungseffekt für den TO,
> wenn sich hier jeder mit seinen Fähigkeiten und Kentnissen
> produziert?

Ist hier ein Erziehungs oder Elektronikforum? Gibt doch keine Pflicht, 
hier was zu posten, wenn man der Ansicht ist, dass nicht alle Pappnasen 
alles vorgekaut bekommen sollen. Nochdazu, wenn sich deutlich 
abzeichnet, dass der Zaehlerentwurf mit den vorhandenen Bauteilen nicht 
wirklich state-of-the-art, sondern eher Glueckssache ist.

Stefan U. schrieb:
> Vielleicht ist der untere Teil ein lückenhafter Schaltplan, der
> nur noch
> ergänzt werden soll :-)

Moeglicherweise, aber dann waer' die Aufgabe hier doch nicht so 
McGyvermaessig spannend.

Gruss
WK

Frank W. schrieb:
> Was steht den noch bei der Aufgabe drin
Evtl. dass auch ein Attiny85 verwendet werden darf. Oder so.

Gerd E. schrieb:
> Was ich gar nicht verstehen kann, ist daß es einen als Student nicht in
> den Fingern juckt sowas selbst zu lösen.
Ist doch toll. Solche Studenten nehmen dir/mir den Job sicher nicht weg. 
Sie werden bestenfalls dein/mein Chef...  ;-)

HF Pfuscher schrieb:
> Hier wird dir bei Schulaufgaben (und so) ungern geholfen.
Mitnichten. Es wird ziemlich gern geholfen. Nur sollte eben etwas mehr 
als nur ein Foto der Aufgabe gepostet werden.

HF Pfuscher schrieb:
> ... und wo bleibt jetzt da der Erziehungseffekt für den TO
Wieso sollte ein technisches Forum der Erziehung dienen? Das haben schon 
die Eltern des Kindes zu verantworten...

Es hilft dem TO übrigens gar nix, wenn er eine Lösung präsentiert, deren 
Funktion er nicht kennt. Das weiß er nur noch nicht.

Das interessante an einer PLL ist nicht die Digitaltechnik. Zum 
Loopfilter und dem VCO hatten wir noch wenig gesagt, da sollen sich 
Harry und seine Gruppe mal anstrengen.
Im Datenblatt zum 4046 könnte etwas dazu stehen, es gibt noch weitere 
Literatur.
http://www.analog.com/en/products/clock-and-timing/plls/integer-n-plls/ad9901.html
Der benutzt sogar vier D-Flipflops

Hallo,
ich bin kein Student aber Amateurfunker Klasse A.

Diese Aufgabe reizt mich um mein Wissen zu erweitern.

Gruß Frank

Harry scheint nach Diktat verreist zu sein, egal hier meine korrigierten 
Versionen, deutlich reduziert. Ich sollte mal meine Windows-Uhr stellen, 
die geht zwei Stunden nach.