Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage Phasenkomperator z.B. im 4046


von Holger (Gast)


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Hallo, wenn zwei gleiche Frequenzen mit gleicher Phasenlage anliegen, 
dann kommt nichts aus dem Ausgang.

Was ist aber wenn

a) die Frequenzen exakt gleich sind aber der Nulldurchgang leicht 
verschoben ist und

b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001 
MHz.


Danke

Holger

: Verschoben durch User
von Mitlesa (Gast)


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Holger schrieb:

> Was ist aber wenn
>
> a) die Frequenzen exakt gleich sind aber der Nulldurchgang leicht
> verschoben ist und
>
> b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001
> MHz.

In beiden Fällen greift der Zustand "Phasendifferenz" und dasjenige
Flipflop das zuerst eine Clock-Flanke bekommt wird einen Puls an
seinem Ausgang erzeugen (und sich selbst und das komplementäre Flipflop
mit zurücksetzen). Siehe Schaltbild im Datenblatt.

von HildeK (Gast)


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Holger schrieb:
> Was ist aber wenn
>
> a) die Frequenzen exakt gleich sind aber der Nulldurchgang leicht
> verschoben ist und
dann kommen Pulse aus dem Phasenkomparator, mit konstanter Pulsdauer, 
die der Ablage entspricht.

>
> b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001
> MHz.
Das ergibt Pulse mit wechselnder Pulsdauer.

von Oldie (Gast)


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Um welchen Ausgang (Phase-Comparator 1, 2, oder 3) geht es
denn?

Wenn bei gleichem Eingangssignal nichts rauskommt, wirst du
wohl Phase-Comparator 2 meinen...

a) Für jede Periode kommt 2 mal was raus: Ein positiver und
ein negativer Puls. Im Mittel (!) ändert sich die tiefpass-
gefilterte Ausgangsspannung nicht.

b) Wenn die wenig unterschiedlichen Frequenzen in Phase
sind kommt (fast) nichts heraus, aber das höherfrequente
Signal eilt irgendwann dem anderen vor, somit gibt es
Ausgangspulse in der vorgesehenen Richtung. Je nachdem,
welche voreilt...

Steht doch im Datenblatt!

von Amateur (Gast)


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Das Teil macht genau das, was es soll.

Es werden keine Frequenzen verglichen sondern deren Phasen bzw. die 
Nulldurchgänge.

von Zilp Z. (zirp)


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Falls man einen Mixer als Phasenkomparator verwendet, ergibt gleiche 
Phase die maximale Spannung, 90Grad Phase ergeben Null, und 180 Grad 
ergeben -max.

Ein PLL regelt dann auf Spannung Null.

von eric (Gast)


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HildeK schrieb:
>> b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001
>> MHz.
> Das ergibt Pulse mit wechselnder Pulsdauer.

de facto tritt eine Schwebung auf.

von Peter R. (pnu)


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Holger schrieb:
> b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001
> MHz.

Darin unterscheiden sich die beiden Phasendemodulatoren:

Der eine ist ein einfaches XOR, die mittlere Ausgangsspannung steigt 
linear zur Phase an und fällt ebenso linear ab (Dreieckspannung mit 
Differenzfrequenz der beiden verglichenen Signale.

Der andre zählt vor- bzw rückwärts. Da ist der Phasenverlauf im 
Übergangsbereich linear, läuft auf GND, wenn f1 > f2 und auf VDD, wenn 
f1 < f2.

Bei hoher Differenzfrequenz macht das PLL-Filter beim XOR-Demodulator 
VDD/2 aus dem Ausgangssignal des XOR und der PLL-Regelkreis schließt 
sich dann möglicherweise nicht, weil das VDD/2 auf der falschen Seite 
der Abstimmkurve des VCO liegt.

Beim zweiten Demodulator wird die PLL-Schleife auf jeden Fall schließen, 
wenn  die gewünschte Frequenz im Steuerberich des VCO liegt.

Das Fangverhalten des zweiten Demodulators ist also wesentlich besser, 
dagegen ist die Phasenreinheit beim XOR besser, er ist also rauschärmer.

von Wolfgang (Gast)


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Holger schrieb:
> Was ist aber wenn
>
> a) die Frequenzen exakt gleich sind aber der Nulldurchgang leicht
> verschoben ist und
>
> b) bei leicht unterschiedlichen Frequenzen. Z.B. 1 MHz und 1.0000001
> MHz.

Kurz - dann wird der VCO so geregelt, dass es damit schnell wieder 
vorbei ist. Eine Folge davon ist das Phasenrauschen.

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