Forum: HF, Funk und Felder Frequenzteiler fuer pll und Freqenzsynthese


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von Matthias (Gast)


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Hallo
Ich beschäftige mich gerade mit der Frequenzteilung mit 
programmierbaren, also voreinstellbaren digitalen Teilern bzw. Zählern.
Es gibt den CMOS 4059, welcher mir ganz praktisch erscheint.
Das Datenblatt k.. mich jedoch an.
Kann ich damit von 0 bis 9999 teilen, oder nur von 3 - 9999 ?(wenn ich 
nur bis max. 9999 zaehlen moechte).
Wie schaltet man 2 zusammen, wenn man z.B. /999999 teilen moechte?
Einfach hintereinander schalten?
Das schau ich mir noch mal an.
Gibt es noch grössere IC,s mit mehr Stellen?

MfG

von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerd dir empfehlen einen fertigen PLL zu verwenden, und alles 
andere sein zu lassen. Da fehlt doch einiges an Theorie, resp 
Einsatzwillen.
Was soll das Ganze denn werden?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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welches Datenblatt, es gibt mehrere Hersteller. RCA war der erste, TI 
oder NXP haben ihn auch, NXP als 74HC-Typ. Der Teiler ist wirklich etwas 
unübersichtlich, in mehreren Konfigurationen bis 15999

von Matthias (Gast)


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Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
> Ich wuerd dir empfehlen einen fertigen PLL zu verwenden, und alles
Was ist bei Dir ein fertiger Pll?
Den entsprechenden Pll Baustein aus der cmos Reihe kenn ich und da hab 
ich auch Literatur zur Beschaltung.
> andere sein zu lassen. Da fehlt doch einiges an Theorie, resp
> Einsatzwillen.
Einsatzwillen ist nicht unbedingt gefragt. Ich versuche mein Verständnis 
für speziell das IC aufzubauen.

von Purzel H. (hacky)


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>Ich versuche mein Verständnis für speziell das IC aufzubauen.

Ja, dann muss es eben sein. Dann musst du eben durch. Und schaust mal 
die verschiedenen Datenblaetter der verschiedenen Hersteller an. Das 
Datenblatt des Hersteller, nicht eines Trittbrettfahrers.

: Bearbeitet durch User
von Matthias (Gast)


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Danke db1uq
Ich hab verschiedene Datenblätter noch einmal durchgelesen, jetzt 
versteht ich etwas besser.
Etwas kompliziert ist im Genauen der eingestellte Modus als Faktor, wie 
man den Modus einstellt, und wieviele Taktimpulse bis dahin schon 
verbraucht sind.
Wenn ich einen Oszillator mit 6 oder mehr Dezimalstellen eingestellt 
bekommen moechte, dann brauche ich das.
Ideal wäre auch eine schnelle grobe Einstellung und eine folgende 
Genaueinstellung. Eine Speicherung von Spannungen für bestimmte 
Frequenzen waere gut.
Um 2 oder mehr 4059 zusammen zuschalten, fällt mir im Augenblick nur 
ein, nach einem ersten 4059 einen 2ten 4059 weiterzählen zu lassen. Das 
gibt dann aber nur die Summe der zählbaren Impulse, nicht die addierte 
Anzahl Stellen.
Schalte ich 2 4059 in Reihe, muss ich die gezaehlten Impulse miteinander 
multiplizieren, um die gesamte Teilung zu erhalten.
Wenn ich nachher damit nicht zufrieden bin, werde auf die einfacheren 
weniger integrierten Bausteine zugreifen.
MfG

von Max M. (jens2001)


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Matthias schrieb:
> ...nach einem ersten 4059 einen 2ten 4059 weiterzählen zu lassen. Das
> gibt dann aber nur die Summe der zählbaren Impulse..

Datenblatt lesen und verstehen!

von Ulrich H. (lurchi)


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Ein so großer Teiler beim PLL ist problematisch. Die Vergleichsfrequenz 
wird dann Verhältnismäßig niedrig und das Phasenrauschen entsprechend 
hoch. Je nach Anwendung wäre für eine so feine Einstellung ein anderer 
Aufbau passender, etwa mit DDS Chip oder in 2 Stufen.

Es gibt fertige PLLs incl. eines recht guten VCOs auf einem Chip, z.B. 
als ADF4001.  Sonst gibt es auch noch Chips für Radio/TV Empfänger wie 
LM7001 und ähnliche - da ist im wesentlichen der Teiler und 
Phasenkompartor drin.

Teiler wie 4059 oder auch 74HC193 zusammen zu schalten geht, gibt aber 
ein kritisches Timing. Heute könnte man dafür besser FPGA oder CPLD 
nehmen.

von Matthias (Gast)


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Vielen Dank
Auch damit bin ich jetzt schon etwas weiter.

von думлихер троль (Gast)


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Allenfalls gibt es keine Anforderungen bezueglich Phasenrauschen. Der 
ADF4001 kann zB durch 2^14 teilen dh von 1 bis 16384 in 
Ganzzahlschritten. Bei einer Frequenz von Null weg. Datenblatt genau 
lesen... Der Ref-eingang muss dazu DC beschaltet sein. Wenn man nur 
teilen will kann man den geteilten Clock auf den Muxout geben

von Matthias (Gast)


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Der 4059 ist schon ganz gut.
Wenn man den Modus 10 einstellt, kann man von 0 bis zu 9999 herunter auf 
0 zaehlen. An der Stelle sind einzelne Datenblätter etwas undeutlich, 
bzw. ich muesste es nachher ueberprüfen. Das Einstellen des Modus10 
erfolgt mit einer Reset-aehnlichen Schaltung und benötigt ein paar 
Taktimpulse vom Zaehler Eingang.
Außerdem gibt es den 4059 als 74hc..4059 im SMD Gehäuse billig aus 
China, also kein Mouser oder so erforderlich.
Den von Dir genannten Chip gibts glaub ich billig von Reichelt.
Habe schon das Datenblatt down-geloaded.

von Matthias (Gast)


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Ach ja, wegen Phasenrauschen, das betrifft wohl eher den vco und evtl. 
den pll Baustein. Diese Teilerbausteine sind jedenfalls unumgänglich.
Es wurde hier auch mal angeregt, einen Microcontroller zum Teilen zu 
verwenden, aber das geht nicht so leicht über so hohe Frequenzen, und 
der Programmablauf muss absolut Echtzeit sein.

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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Hallo,
vor knapp einem Jahr habe ich hier mal einen "I/Q- Generator" für 450 
kHz bis 30 MHz vorgestellt, der mit einem PSoC3 oder PSoC5LP von Cypress 
arbeitet.
Dieser erzeugt Rechteckschwingungen. Die PLL ist im Chip (zur 
Taktaufbereitung) bereits vorhanden. Wenn man keinen 2- Phasen- Takt 
braucht, könnte die Frequenz eventuell verdoppelt werden.

Man kann aber ebenso durch programmierbare Teiler den Frequenzbereich 
nach unten hin beliebig erweitern. Und es wäre einen Versuch wert, die 
günstig erhältlichen PSoC4- Baugruppen zu verwenden. Stichwort CY8CKIT- 
049-42XX

Hier der Link:
Beitrag "Mikrocontroller als I/Q- Generator (MW bis KW)"

Und hier ein Beispiel mit PSoC4:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/239394/IMG_1153.jpg

: Bearbeitet durch User
von Helmut L. (helmi1)


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Matthias schrieb:
> Ach ja, wegen Phasenrauschen, das betrifft wohl eher den vco und evtl.
> den pll Baustein. Diese Teilerbausteine sind jedenfalls unumgänglich.
> Es wurde hier auch mal angeregt, einen Microcontroller zum Teilen zu
> verwenden, aber das geht nicht so leicht über so hohe Frequenzen, und
> der Programmablauf muss absolut Echtzeit sein.

Das Phasenrauschen geht auch dem Teiler was an. Je groesser der 
Multiplikator eingestellt durch den Teiler ist umso stabiler muss die 
Referenz sein. Den das Phasenrauschen der Referenz wird mit dem 
Teilerfaktor multipliziert und steuert damit den VCO aus.

Man kann auch einen Timer von einem Controller nehmen, man muss aber 
beachten das die meistens auf den CPU Takt syncronisiert sind. Um das 
wegzubekommen muesste man anschliessend das Signal wieder mit einen 
D-Flipflop auf den urspruenglichen Takt syncronisieren.

In Echtzeit muss der Programmablauf nicht sein man nimmt dafuer ja 
schliesslich einen Hardwaretimer. Wenn man hoehere Frequenzen hat als 
die maximale Eingangsfrequenz des Timers muss man einen Vorteiler 
vorschalten.
Dadurch geht allerdings die Aufloesung zurueck. Um das zu verhindern 
muss man den Teiler als sogenannten Pulse Swallow Teiler auslegen.

von Ulrich H. (lurchi)


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Die µC Synchrone Teilung im µC ist schon ein größeres Problem: das 
Synchronisieren einfach mit D-Flip-flop kann zu gelegentlichen Fehlern 
führen wenn die Flanken ungünstig zusammenfallen. Wenn der µC auch den 
Ref. Takt erzeugt kann das noch gut gehen, aber absolut asynchron (z.B. 
µC mit internem Takt) findet die Flanke irgendwann das kritische Timing. 
Je nach Anwendung könnte man den µC aber auch mit dem Takt aus dem VCO 
betreiben. Den µC internen Teiler kann man oft für die Referenz oder den 
VCO Takt nutzen, aber nur schwer für beides.

Durch einen großen Teiler und entsprechend kleine Vergleichsfrequenz 
wird auch der Phasenvergleicher kritischer, denn der Arbeitet dann immer 
seltener. Ein Ausweg ist da die VCO Frequenz höher zu wählen und damit 
auch den Teiler schneller Takten zu lassen, was mit speziellen PLLs ICs 
bis in den GHz Bereich geht. Dabei ist dann Teils auch der VCO intern, 
so dass man die ganz hohen Frequenzen nach außen gar nicht mehr sieht.

von Schwimmbadpinkler (Gast)


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Ich möchte hier die Anregungen geben als Teiler einen DDS-Baustein zu 
verwenden. Z.B. den AD9834. So sind auch sehr krumme Teilerfaktoren 
möglich.

von Matthias (Gast)


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Das Datenblatt vom Ad9834 hab ich mir angeschaut.
Dort steht eine Phasenmodulation und eine Sinustabelle mit A/D Wandler 
stark im Mittelpunkt.
Kann man mit dem Chip auch simplerweise eine Eingangsfrequenz von 0 bis 
75 MHz durch die Zahl im Teilerregister von 0 bis 2^24 teilen und 
irgendwo abzapfen?
Wozu soll die Phasen(Frequenz?)modulation gut sein?

von Hein Mück aus Bremerhafen (Gast)


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Matthias schrieb:
> Kann man mit dem Chip auch simplerweise eine Eingangsfrequenz von 0 bis
> 75 MHz durch die Zahl im Teilerregister von 0 bis 2^24 teilen und
> irgendwo abzapfen?

Ausgangsfrequenz = Eingangsfrequenz * Zahl im Register / 2^28

> Wozu soll die Phasen(Frequenz?)modulation gut sein?

Brauchst du nicht, vergiss es...

von Helmut L. (helmi1)


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Matthias schrieb:
> Wozu soll die Phasen(Frequenz?)modulation gut sein?

Es gibt auch Leute die machen etwas mehr damit wie zum Beispiel einen 
Modulator.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein DDS wird üblicherweise mit einer festen (Quarz-)frequenz betrieben.
Als Sinusgenerator gibts sowas fertig oder als Bausatz, z.B. ELV 
68-099130 . Ich habe ein Vorläufermodell davor mit dem AD9835 mit 50 MHz 
Quarztakt und max. 20 MHz Ausgang.
Eine Verwendung als Frequenzteiler für variable Taktfrequenz ist aber 
ebenso möglich.
Die Programmierung der vielen Bits über serielles Interface erfordert 
eine hohe Bitrate von mehreren MHz, wenn man z.B. wobbeln will.

: Bearbeitet durch User
von Ulrich H. (lurchi)


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Auch wenn man den DDS nur als variablen (auch gebrochenzahlig) Teiler 
nutzen will, braucht man einen Rekonstruktionsfilter (kann ggf. ein 
Bandpass sein, wenn die Ausgangsfrequenz fest ist, was beim PLL 
vorkommen kann). Ein Rechtecksignal gibt es dann nach einem Komparator, 
der bei einigen der DDS Chips (z.B. AD9850) mit drauf ist.

Alternativ kann man den DDS Generator natürlich auch wie üblich gleich 
zur Erzeugung der Frequenz nutzen.

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