Hallo, ich versuche eine PLL Schaltung (7046 NXP) aufzubauen die sich sehr schnell (max. 5 Schwingungen) auf die Nennfrequenz von 2,5 MHz einschwingt und den eingeschwungenen Zustand eine gewisse Zeit ca. 50 ms lang hält. Beschaltet wird der Phasenvergleicher der PLL mit kurzen Burstsignalen! Der VCO des 7046 wird nicht verwendet auch wenn er auf dem Schaltplan optional realisiert ist. Hier wir ein extern verschalteter VCXO verwendet, der auf 2,5 MHz eingestellt ist (Info nur am Rande). Ich habe bereits eine Schaltung dazu entworfen, siehe Schaltplan. Mir geht es in erster Linie um das Schleifenfilter das mir für die Einschwingzeit verantwortlich ist. Ich habe es hier mit einem passiven TP realisiert ( R = 330 K, R= 75 K, C= 1 nF) und komme mit diesem Filter auf ca. 20 Schwingungen bis zur Nennfrequenz, was zu viel ist. Das gelingt mir mit dem optional ausgeführten aktiven Filter überhaupt nicht. Vielleicht hat jemand mehr Erfahrung als ich bei der Dimensionierung eines Schleifenfilters. Wichtig ist mir ein schnelles Synchronisieren auf die Nennfrequenz. So, nun zu meiner Signalhalteschaltung (S&H Ansteuerung). Nach dem Einrasten sollte der synchrone Zustand ca. 50 ms gehalten werden, unabhängig vom Eingangssignal. Ich habe hier zwei D-FF`s als Verzögerungsglieder geschaltet. Ich zweige vom Eingangssignal ab, und triggere auf die letzte negative Flanke des Burstsignals und halte das Signal eine gewisse Zeit stabil, das funktioniert einwandfrei. Um den eingerasteten Zustand 50 ms zu halten, habe ich ein diskret aufgebautes S&H Glied nachgeschaltet. Dieses soll dazu dienen, dem Phasenvergleicher eine gewisse Regelbandbreite zu gewährleisten. Also nur während des Burstsignals (aus der Verzögerungsschaltung) ist ein Ausregeln möglich. Folgt das konstante Haltesignal, soll das S&H Glied in den Hold Zustand übergehen und dem Phasenvergleicher des 7046 ein stationäres Signal liefern und somit das Einrasten für ca. 50 ms gewährleisten. Leider funktioniert das alles nicht so wie ich mir das vorstelle, wie gesagt das Einschwingen dauert viel zu lange und mit dem S&H bekomme ich einen sehr starken Signaljtter, der das Ausregeln verhindert. Habe auch schon einen Mittelwertbilder zum TP Schleifenfilter parallel geschaltet was auch nicht den gewünschten Effekt brachte. Vielleicht kann mir jemand weiterhelfen. Ich bin für jegliche neue Ideen, Verbesserungsvorschläge, Tipps und Kritik sehr dankbar.
Angehängte Dateien:
-
1.png
140 KB
Analog Devices hat einen Simulator, der auch eigene Komponenten kann. ADI-SimPLL.
Hi, Chris, Du hast das grundsätzliche Problem: Wenn Du ein Signal von etwa 2,5 MHz nur über 5 Schwingungen lang beobachtest, dann ist eine Ungenauigkeit von 500 kHz unvermeidbar. Mathematisch läßt sich zeigen: Es ist unmöglich, einen VCO innerhalb von 5 us phasenstarr auf ein Signal nur ungefähr bekannter Frequenz und völlig unbekannter Phasenlage so zu rasten, daß man einen Phasenfehler von weniger als Pi/2 nach 50ms garantieren könnte. In Deiner Schaltung sehe ich einen Widerspruch: A) Einerseits verwendest Du einen Tiefpaß nach dem Phasenvergleicher, also ist Dir die Phasenlage des Eingangssignals wohl unbekannt. B) Andererseits benutzt Du das Eingangssignal zur Bestimmung des Abtatszeitpunkts im Sample-/Hold. Also scheint Dir die Phasenlage doch genau bekannt zu sein. Wenn in diesem Widerspruch B wahr ist, dann brauchst Du keinen Phasenvergleicher, sondern nur einen VCXO, der bei einer sehr hohen Frequenz schwingt, den Du runterteilst auf 2,5 MHz und mit der Flanke Deines Signals starten läßt. Wenn in diesem Widerspruch aber A wahr ist, dann ist die Ableitung des S/H-Zeitpunktes falsch gewählt. Farbfernsehen mit Synchronisation auf den Burst funktionierte im Röhrenzeitalter, weil a) das Burstsignal von einem hoch konstanten Quarzoszillator erzeugt wurde, beim ZDF sogar von einem Rubidium-Normal. Zwar nur alle 64us kurz getastet, konnte sich der TV-Empfänger trotzdem über einen Zeitraum vieler Bursts synchronisieren. b) weil der Farbempfänger einen VCXO synchronisierte, wie Du ihn wohl auch vorgesehen hast. c) weil der Zeitpunkt des Phasenvergleichs vom VCXO des TV phasenstarr bestimmt wurde. Da ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Deiner Schaltung und der Farbträgersynchronisation im PAL-System: 1. PAL vergleicht die Phase über einen Zeitraum von weit mehr als 1 Zeile, über mehrere Bursts hinweg. Da wird die Phasendifferenz erst getastet und dann im Tiefpaß gefiltert. 2. Du vergleichst die Phase über einen Zeitraum von nur 2us, benutzt dann einen Tiefpaß und verwendest dann einen Sample-/Hold-Kreis. 3. Du leitest den Zeitpunkt der Abtastung breitbandig von Deinem Eingangssignal ab. In meinem Regal stehen die verstaubten Telefunken-Laborbücher, die mit Tetroden und Pentoden. Da ist die Farbklemmtechnik genau beschrieben - am Burst die Phasendifferenz messen, klemmen und erst dann das Schleifenfilter. Ciao Wolfgang Horn
Mit so einer einfachen Schaltung wird es kaum gehen. Die theoretische Begrenzung in der bestimmung der Frequenz gilt nur, wenn das Signal mit unbekannter Kurvenform kommt. Wenn man weis was das für ein Signal ist (Rechteck, Sinus, ...) und kein wesentliches Rauschen drauf hat, kann (theoretisch) die Frequenz schon nach einer Periode fast beliebig (durch das Rauschen Begranzt) genau bestimmt werden. Das ganze mit einer semi-analogen schaltung zu realisieren wird aber schwer, denn das Erkennen ob ein Signal da ist, oder nicht kommt eigentlich immer zu spät, und dann ist das allte Phasensignal wohl schon verfälscht. Wenn schon müßte man da wohl mit mehr als einer S&H Stufe arbeiten. Für eine Digitale Lösung sind 2,5 MHz leider auch schon reichlich schnell.
Hallo Wolfang und Ulrich, vielen Dank für eure schnellen und kompetenten Antworten. Also, die Schaltung soll später als Demodulator dienen. Die Burstsignale haben eine feste Länge, die Anfangslage ist mir also bekannt. Das sogenannte Klemmen der Frequenz das von Wolfgang beschieben wurde hört sich sehr gut an. Gibts da Realisierungstipps? Wie würde ich eine zweite S&H Stufe integrieren/schalten? Gruß, Chris
Wenn ich mich nicht täusche, sollte für deine Anwendung eine digitale PLL ideal sein. Auf den kurzen Burst könnte man einen Korrelator ansetzen, der den lokalen Takt korrigiert und dann wird für die restlichen 50ms der Takt freilaufend weitergeführt. Genauere Implementierungshinweise habe ich allerdings nicht. Es fehlen auch viele Infos über das Nutzsignal und was wie demoduliert werden soll. Gruß - Abdul
Eigentlich sollte es funktionieren einen PLL zu bauen, wobei man den Integrator mit dem Burst gatet.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.