PLL beschalten

Was du zuerst berechnen must ist dein

KO = VCOGain    (am besten Messen)


und dein Detektorgain

KD = (VDD/Pi)  fuer den Type 2

dann brauchst du die Uebertragungsfunktion deines Schleifenfilters:

       sT2 + 1
H(s) = ------------
       s(T1+T2) + 1

T1 = Zeitkonstante  R1 *C
T2 = Zeitkonstante  T2 *C

N  = Teilerverhaeltnis einen eventuellen Digitalen Teilers

Deine Phasenuebertragungsfunktion ist

        Ko  KD  H(s)
Hp(s) = -------------------
        N*s + KO  KS  H(s)

nach einsetzen von H(s) in Hp(s) und einigen umrechnungen und 
Substitutionen

ergibt sich:

wn = sqrt( (KO * KD)/(N * T1))           Die PLL Regelbandbreite

d  = T2/2 * sqrt((KO * KD) / (N * T1))   Die Daempung der PLL (Optimal = 
0.7)

Du must also jetzt bestimmen die Regelbandbreite und deine Daempfung

damit kannst du die beiden Zeitkonstanten ausrechnen.

Das ist jetzt etwas knapp beschrieben aber die Dimensonierung einer PLL 
ist nicht unbedingt Trival sondern setzt Regeltechnisches Grundwissen 
vorraus.

Es gibt dazu einige dicke Buecher.  (Roland Best Theorie und Anwendung 
des Phase locked Loops)

ron schrieb:
> OK danke, aber das habe ich so noch in keinem Datenblatt gelesen. Da
> stehen ja immer nur bestimmte Formeln zur Bestimmung der Bauteile.

Das lassen die extra weg. Um das in einem Datenblatt zu schreiben wuerde 
das Datenblatt ja mehrere hundert Seiten dick.

ron schrieb:
> Es fehlt noch der TP zwischen 2. und 9. Dann müsste der VCO ja dem
> Eingangssignal folgen.

Ja der fehlt noch. Um den zu berechnen brauchst du deinen VCO-Gain, Den 
Detektorgain  (hier VDD/Pi)  und die gewuenschte Daempfung (im 
Optimalfall 0.7) und deine PLL Bandbreite (also die Bandbreite die dein 
FSK Signal hat)

ron schrieb:
> Ist das Ko= (fmax-fmin)/(Vmax-Vmin) ? Hab jetzt z.B.
> (500000-454545)/(7,5-0,5) = 6494 Hz/V gemessen.

Wenn du das auch gemessen hast ist es richtig

  Kd = 10V/pi = 3,183.

Auch Ok.

> Mit d=0.7 und wn=200k  ist T1= 516,76n und T2= 7µ. Wäre das so richtig?

Fast.  T2 = 7us ist Ok  bei T1 = 516.76ns  fehlt ein Faktor 2*pi.

Den hast du bei der Berechnung von Ko vergessen.

Mit wn = 200K meinst du auch 2*pi*f ?

ron schrieb:
> Dann hab ich bei beiden 2pi vergessen. Also dann ist T1= 13,09ns und T2=
> 1,114µs.

Ich meine nicht bei beiden. die 7us habe ich auch raus.

ron schrieb:
> Ist das richtig, dass die
> Bauteilwerte so niedrig werden? In einem Beispiel mit 10kHz und 400Hz
> Signal war R1= 100k und C1= 100n.

Ja da hst du auch nur 400Hz Bandbreite bei 10KHz PLL Frequenz.

Hier hast du rund 500KHz PLL Frequenz und 200Khz / 31KHz Signal 
Bandbreite.
Das PLL Filter muss dem auch folgen koennen sonst ist die Demodulation 
weg.

Bei AnalogDevices gibt's ein Simulationstool. ADISimPLL oder so. 
Wahrscheinlich bei anderen Herstellern ebenso. Da koennt man sich auch 
was anderes simulieren.

UB
Kd = -----
       W0

W0 = 2  Pi  f0     Mittenfrequenz der PLL

Kann sein das ich dir da den Faktor 2 Pi unterschlagen habe.
Das steht mal als normale Frequenz mal als Kreisfrequenz in der 
Literatur.

ron schrieb:
> Oha es klappt jetzt doch, das Signal war zu schwach. Ab 6V folgt der VCO
> dem Eingangssignal,

Das ist ein digitaler Eingang. Der will schon richtig Pegel sehen.
Bei einer analogen PLL kann man kleinere Pegel verwenden.


> so zwischen 454545-526316 Hz, danach lockt es nicht
> mehr und "zittert hin und her".

Mehr kann dein VCO doch nicht. Denn hast du doch so ausgelegt.

ron schrieb:
> Ja schon klar ;-)  Ich habe jetzt ja nur T1 verwendet als RC-TP. Kommt
> R2 jetzt noch in Reihe zu C1?

Ja. Damit baust du noch eine Nullstelle im Frequenzgang ein. Damit kann 
man dann die Daempung Optimal einstellen.

> Ist die "Welligkeit" des
> Demodulatorausgangs normal oder kann man dagegen noch was tun?

Ja hinter dem Ausgang noch ein Tiefpassfilter setzen. Aber bitte jetzt 
nicht den VCO damit ansteuern. Den VCO bitte wie gehabt ansteuern. Sonst 
baust du dir eine PLL 3. oder 4. Ordnung auf und die wird dann instabil.

>Generell
> müsste da noch ein Komparator oder Schmitt-Trigger-Ähnliches dahinter um
> ein stabiles Binärsignal zu erhalten richtig?

Du hast halt am Tiefpass ein Analoges Signal das erst wieder auf 
Vordermann gebracht werden muss.

ron schrieb:
> Das aidsim hatte ich vorhin mal installiert, das wollte aber was
> zwischen 100-130 MHz simulieren.

Die Frequenzeinstellungen kannst du aber ändern...
Das Tool ist wirklich nicht schlecht, auch wenn es in erster Linie 
natürlich auf die AD PLL ausgelegt ist. Einfach mal der "Einführung" 
folgen.

(das ist eine auf AD Bausteine beschränkte Version eines recht teuren 
Universaltools)

Gruß
Carsten

@Carsten

Hast du es denn schon mal Geschaft dort eine andere PLL (4046) mit zu 
simulieren?

ron schrieb:
> Bei fmin= 454
> kHz liegen sie noch übereinander, aber wenn ich erhöhe, steigt die
> VCO-F. langsamer an, bis fmax= 649 kHz liegt sie quasi eine halbe
> Periode daneben.

Ja das ist richtig. Du hast den Type 1 Exor Phasendetektor benutzt.
Bei Mittenfrequenz des VCO sit die Phasenverschiebung zwischen den 
beiden Signalen exakt 90 Grad. Versuch mal den anderen Type 2 Detector. 
Der sollte sowas nicht machen.

Das Exor Gatter gibt ja je nach dem wie die beiden Signale zueinander 
stehen eine unterschiedliche Spannung ab. Dein VCO soll dem ja jetzt 
folgen ,also muss seine Spannung sich aendern dabei die folge daraus die 
Pahsenlage der beiden Signale aendert sich dabei.

Beim Type 2 Detetor ist das nicht so. Der gibt je nachdem ob das eine 
Signal langsamer ist oder schneller an seinem Ausgang kurze Impulse aus.

ron schrieb:
> Der liegt bei fmax etwa bei 8V, bei
> kleiner werdener Freq. formt sich daraus eine Art Rechtecksignal
> zwischen 7-8V mit quasi änderndem Tastverhältnis und kurz vor Erreichen
> von fmin geht er runter auf 0V, so in den letzten 20 kHz etwa. Schwer zu
> erklären :)

Das sieht auch normal aus. Bei fmax ist Schluss mehr kann es nicht 
werden.
Bei fmin ist er bei 0V tiefer kann es auch nicht werden. Dazwischen 
aendert sich das Pulsbreitenverhaeltnis. Irgendwie muss sich die 
Spannung ja aendern und das geht nur ueber die Pulsbreite. Versuch doch 
mal den anderen Vergleicher.

ron schrieb:
> Aber der Demodulatorausgang sollte doch eigentlich ein reiner DC sein,
> der sich linear mit der Frequenz von 0 nach Vdd ändert. Bei der
> Mittenfrequenz also bei Vdd/2.

Erstmal wo mist du genau?

Am Ausgangspin des Exor Gatters oder am VCO Eingang.
Am Exor gibt es nur Rechtecke zu sehen nix mit Analoger Spannung.
Auch am VCO Eingang wird bei der Bandbreite kein reines Analoges Signal 
zu sehen sein sonder eine DC-Spannung mit ueberlagerten Signal.

Wenn du das Sauber haben willst muss da noch ein Tiefpassfilter hinter.

ron schrieb:
> Am
> EXOR-Ausgang ist ein Rechtecksignal genau wie am VCO-In, obwohl das doch
> eigentlich nicht sein sollte.

Was soll das arme Exor Gatter den sonst tun als zwischen Hi u. Lo zu 
wechseln.
Gatter mit Analogen Ausgang gibts nicht. Das da nocht reste der 
Signalfrequenz am VCO anliegen hat mit deiner enormen Bandbreite zu tun. 
Wie soll der VCO den sonst der Eingangsfrequenz folgen koennen.

ron schrieb:
> Das mit dem Exor ist ja klar, aber das VCO-in sieht exakt genauso aus
> wie EXOR-out. Durch den TP sollte das ja eher Richtung eines DC-Wertes
> gehen. Oder was versteh ich jetzt falsch?

Jein,  etwas von dem Signal ist dort immer noch zu finden. Aber wie ist 
dein Tiefpass den jetzt dimensioniert?

wn= 2pi* 250 kHz

250KHz Bandbreite bei 500KHz Mittenfrequenz!

Da must du dich nicht wundern ueber so ein Signal.


Du kennst schon diese APP Note:

http://www.freescale.com/files/rf_if/doc/app_note/AN535.pdf

@ron

Man hoert nichts mehr von dir.