Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 4046 kein lock bei kleinen Signalen


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von Lukas H. (1uk3)


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Hallo,

Ich spiele gerade mit einem MC14046 (Datenblatt: 
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC14046B-D.PDF ) herum, und 
hab folgendes Problem:

>Input PCAin can be used directly coupled to large voltage
>signals, or indirectly coupled (with a series capacitor) to small voltage
>signals.

Wenn ich mit dem Funktionsgenerator einen Rechteck anlege, bekomme ich 
nur einen lock wenn er mindestens 4.5V Amplitude hat. Darunter verhält 
sich PC1out genau so als ob ich kein Eingangssignal angelegt hätte.

Mir ist aufgefallen das ich an Pin14(bei offenem Eingang) 1.25V messe, 
und nicht wie ich dachte Vdd/2 also 2.5V.

Kann mir jemand einen Tipp geben?
Eine Lösung wäre natürlich das Signal vorher aufzubereiten. Aber es 
müsste doch auch so funktionieren.

Frage Nr.2:
Wie siehts mit Sinus am Eingang aus? Jetzt funktionierts überhaupt 
nicht, könnte aber ein Folgefehler von Frage 1 sein

lg
Lukas

von Christian L. (cyan)


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Dir ist schon aufgefallen, dass der IC einen digitalen Eingang hat und 
keinen analogen? Du musst das Signal also immer aufbereiten. Außerdem 
beschaltest du den Eingang ganz falsch. Der Kondensator wirkt wie ein 
Hochpass, sodass an seinem Eingang eine Wechselspannung von +-Usig/2 + 
Ue. Dabei ist Ue die von dir gemessene Spannung von 1,25V am Eingang. 
Spannungen unter -0,5V sind allerdings nicht erlaubt. Des Weiteren ist 
es ganz logisch, das der IC erst bei Signalspannungen von 4,5V arbeitet, 
da 4,5/2+1,25V=3,5V ergibt. Dies ist die minimale Spannung, die der IC 
benötigt um das Signal als high zu erkennen.

LG Christian

von Kai K. (klaas)


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>Kann mir jemand einen Tipp geben?

Vorsicht, Eingang Pin 14 des 4046 ist tückisch! Das Signal dort muß 
sorgfältig aufbereitet werden:

http://www.8052.com/forum/read/186989

von Lukas H. (1uk3)


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>Dir ist schon aufgefallen, dass der IC einen digitalen Eingang hat und
>keinen analogen?

Dann hab ich das mit dem self-biasing amplifier falsch verstanden?

@Kai Klaas:
Den Beitrag 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pll4046.htm
hab ich schon gelesen. Bild 3 erklärt mein Problem ganz gut. Bild 3.3 
sollte funktionieren, tut es aber nicht. Bild 3.4 sollte nicht 
funktionieren tut es aber

von Kai K. (klaas)


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Probiere die Schaltung in Bild 8...

von Lukas H. (1uk3)


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Ok Danke! Funktioniert!
Hab mich zu sehr auf Bild 7 konzentriert ^^

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Lukas H. schrieb:
> Mir ist aufgefallen das ich an Pin14(bei offenem Eingang) 1.25V messe,
> und nicht wie ich dachte Vdd/2 also 2.5V.

Die Biasspannung an Pin14 spezifiziert das Datenblatt nicht. V_dd/2 gilt 
nur für komplett symmetrische CMOS-Inverter. Und manchmal sind die 
Eingangsstufen von CMOS-IC auch bewußt asymmetrisch gemacht.

> Wenn ich mit dem Funktionsgenerator einen Rechteck anlege, bekomme ich
> nur einen lock wenn er mindestens 4.5V Amplitude hat. Darunter verhält
> sich PC1out genau so als ob ich kein Eingangssignal angelegt hätte.

Das Datenblatt sagt mindestens 300mV_pp für V_dd=5V. Hast du denn auch 
einen Koppelkondensator verwendet?

> http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pll4046.htm

Ich vermisse in Bild 7 und Bild 8 den Koppelkondensator. Ein externes 
Bias-Netzwerk wie in Bild 8 unten ist weder notwendig, noch überhaupt 
sinnvoll. Es ist im Gegenteil sträflich leichtsinnig, anzunehmen die 
Biasspannung des Verstärkers an Pin 14 wäre für jeden 4046 genau V_dd/2.


XL

von Kai K. (klaas)


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>Es ist im Gegenteil sträflich leichtsinnig, anzunehmen die
>Biasspannung des Verstärkers an Pin 14 wäre für jeden 4046 genau V_dd/2.

Tut doch keiner. Erfahrungtatsache ist, daß der "self biasing" Eingang 
des 4046 oft nicht richtig funktioniert und erst das Weglassen des Cap 
ihn zum Funktionieren bringt. Natürlich muß man dann für genug Signalhub 
sorgen, damit der Eingang zuverlässig umschaltet.

Der 4046 ist sowieso ein sehr spezielles Teil, genau das Richtige für 
lange Winterabende. Wer die Vorzüge des 4046 voll ausschöpfen will, 
sollte zwei 4046 verwenden und den VCO komplett in den zweiten 4046 
auslagern. Sonst kann man fast wahnsinnig werden ob des unverklärlichen 
Jitters...

von m.n. (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Sonst kann man fast wahnsinnig werden ob des unverklärlichen
> Jitters...

Bevor hier Gerüchte aufkommen, möchte ich doch widersprechen.
Den 74HC4046 verwende ich als synchronisierbaren Taktgenerator (15,1MHz) 
zur Einblendung von s/w-Grafik in Fernsehbilder: absolut kein Jitter!

Auch die CD4046 waren immer sehr stabil.

von Kai K. (klaas)


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>Bevor hier Gerüchte aufkommen, möchte ich doch widersprechen.

Ich rede hier von sehr speziellen Schaltungen, die so empfindlich sind, 
daß die Masseströme von Phasendetektor und VCO über die gemeinsame 
Masseleitung im selben Chip zu einer Mitkopplung führen. Das hat einen 
"intrinsischen" Jitter zur Folge, der nicht behebbar ist. Da kann es 
hilfreich sein, wenn man für Phasenkomparator und VCO zwei getrennte 
Chips verwendet.

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