Verständnisfragen zu PLL

[Hans-werner M. (hanswerner)]

Ein paar grundsätzliche Fragen zu PLL.
1. Eine PLL ist grundsätzlich ein Regelkreis.
2. Eine PLL besteht aus einem Phasendetektor, Tiefpass, VCO und 
eventuell einem Teiler.
3. Eine PLL soll eine frequenzstabile Schwingung liefern.
4. Eine PLL ist als komplett integrierter Baustein erhältlich oder kann 
getrennt aus Phasendetektor, Tiefpass, VCO und Teiler aufgebaut werden.
5. Eine PLL kann komplett aus diskreten Bauelementen oder 
Operationsverstärkern oder aus ICs aufgebaut werden.
Soweit richtig ?
Habe leider noch kein Schaltungsbeispiel aus diskreten Bauelemente oder 
einzelnen integrierten Bausteinen gefunden.
Wieso existiert ein Haupt- und ein Nebenteiler ? Wo sitzt der Haupt- und 
wo der Nebenteiler ?
Was bedeutet Huff-and-Puff ?
Liefert eine PLL immer ein analoges Sinussignal oder ein digitales 
Signal am Ausgang ?
Kann ich eine PLL mit einem Sinussignal oder mit einem digitalen Signal 
am Eingang steuern ?
Wo liegt der Vorteil einer PLL ? Ich benötige doch auch am Eingang ein 
frequenzstabiles Signal, wenn vielleicht auch mit niedriger Frequenz.

[Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)]

Lies Dir mal
http://de.wikipedia.org/wiki/Phasenregelschleife
durch. Da sind fast alle Deine Fragen beantwortet.

[HildeK (Gast)]

Ein paar Fragen kann ich beantworten.
Hans-werner M. schrieb:
> 1. Eine PLL ist grundsätzlich ein Regelkreis.
Ja. Ein VC(X)O wird in der Frequenz so geregelt, dass er eine feste 
Beziehung zu einer Eingangsfrequenz besitzt. Oder auch eine feste Phase. 
PLL steht ja für Phase Locked Loop - phasenverriegelte Schleife.
> 2. Eine PLL besteht aus einem Phasendetektor, Tiefpass, VCO und
> eventuell einem Teiler.
Ja.
> 3. Eine PLL soll eine frequenzstabile Schwingung liefern.
Nicht unbedingt. Je nach Aufgabe soll er einer Eingangsfrequenz folgen 
oder aus einer Eingangsfrequenz eine neue bereitstellen. Ein FM-Dekoder 
kann z.B. mit einer PLL gebaut werden. Es interessiert da nicht die 
Ausgangsfrequenz sondern die Regelspannung. Die enthält nämlich die 
Nachricht.
> 4. Eine PLL ist als komplett integrierter Baustein erhältlich oder kann
> getrennt aus Phasendetektor, Tiefpass, VCO und Teiler aufgebaut werden.
Oder aus Kombiationen daraus.
> 5. Eine PLL kann komplett aus diskreten Bauelementen oder
> Operationsverstärkern oder aus ICs aufgebaut werden.
Vermutlich. Was es aber integriert gibt, wird man nicht diskret bauen.

> Habe leider noch kein Schaltungsbeispiel aus diskreten Bauelemente oder
> einzelnen integrierten Bausteinen gefunden.
Datenblatt CD4066. Der Tiefpass ist außen, den VCO kannst du durch einen 
externen ersetzen und wenn ich mich recht erinnere, sind auch die 
Phasenkomparatoren so angegeben, dass man ihn mit FF / Gattern nachbauen 
kann.

> Wieso existiert ein Haupt- und ein Nebenteiler ? Wo sitzt der Haupt- und
> wo der Nebenteiler ?
Die Begriffe sind mir nicht geläufig, vermutlich meint man damit die 
beiden Teiler m und n, die man zur Erzeugung eines rationalen 
Verhältnisses der Eingangsfrequenz benutzt. fa = m/n * fi.
> Was bedeutet Huff-and-Puff ?
Nie gehört.
> Liefert eine PLL immer ein analoges Sinussignal oder ein digitales
> Signal am Ausgang ?
Es gibt viele Ausprägungen von PLL-Schaltungen. Ein VCO kann analoger 
oder digitaler Natur sein - dementsprechend ist das Ausgangssignal.
> Kann ich eine PLL mit einem Sinussignal oder mit einem digitalen Signal
> am Eingang steuern ?
Je nach dem, wie die erste Stufe aussieht. Das Eingangssignal geht auf 
einen Phasendiskriminator, und der kann digital oder analog arbeiten 
(EXOR, Mischer).
> Wo liegt der Vorteil einer PLL ? Ich benötige doch auch am Eingang ein
> frequenzstabiles Signal, wenn vielleicht auch mit niedriger Frequenz.
Es gibt sehr viele sehr verschiedene Anwendungen für eine PLL. Einige:
- Man will aus einer Frequenz eine andere machen - mit einem definierten 
Bezug zur Eingangsfrequenz.
- Man will ein System an einen Referenztakt anbinden, der sehr 
frequenzstabil ist (z.B. Frequenznormal, DCF77-Signal).
- Man will aus einem Datensignal den Schritttakt extrahieren.
- Oder man will aus einem Taktsignal mit Jitter oder sogar Lücken eines 
machen, das stabil und jitterarm ist. Im schlechtesten Fall kann das 
Ausgangssignal auch schlechter als das Eingangssignal sein.

[Günter Lenz (Gast)]

Bei ELV gab es mal eine kleine Experimentierplatine
mit CD4046. Damit läst diese Technik gut studieren.
Ob es die noch gibt weis ich nicht.