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Franss

21.01.2010,
01:23
 

PLL Frage (Elektronik)

Hi, braucht der PLL(4046) unbedingt einen Rechteck am SignIN oder geht auch ein Sinus. Eine zweite Frage wäre ist 100nF und 200k am PC2out als Tiefpass ausreichend(f=5k..20k) oder sollte man den Kondensator deutlich höher dimensionieren? Zum TP hab ich leider im Datenblatt nichts gefunden.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
21.01.2010,
01:51
(editiert von schaerer
am 21.01.2010 um 01:52)


@ Franss

PLL Frage

» Hi, braucht der PLL(4046) unbedingt einen Rechteck am SignIN oder geht auch
» ein Sinus. Eine zweite Frage wäre ist 100nF und 200k am PC2out als Tiefpass
» ausreichend(f=5k..20k) oder sollte man den Kondensator deutlich höher
» dimensionieren? Zum TP hab ich leider im Datenblatt nichts gefunden.

Lies mal meine folgenden Elektronik-Minikurse zu diesem Thema. Du wirst einiges finden, das Dich weiter zum Thema anregen wird:

"PLL-Frequenzsynthesizer, VCO aus CD4046/MC14046"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#pll_vco

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Franss

21.01.2010,
18:10

@ schaerer

PLL Frage

Grob habe ich mir deine Literatur gelesen. Das wichtigste was bei mir hängen geblieben ist, das der PLL am Eingang einen Rechteck haben sollte innerhalb bestimmter Grenzen und Vmin und Vmax sollten Vdd nicht überschreiten(genaueres im Datenblatt). Aber auch dass der PC nur Rechtecksignale verarbeiten klann. Daraus schließ ich, dass der Sinus zunächst in ein Rechteck verarbeitet werden sollte. Das hast du ja auch so ähnlich gemacht am Ende des einen Beitrags Spezielles Problem mit dem CD4046.

Eine kleine Frage zu deiner Schaltung hätt ich(Bild7). Wieso hast du anstelle eines Timers LMC555, nicht einen Komparator gewählt. Der würde doch mindestens genau so gehen, wie mit dem LMC555 um den gewünschten Rechteck zu generieren.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
21.01.2010,
21:01

@ Franss

PLL Frage

» Eine kleine Frage zu deiner Schaltung hätt ich(Bild7).

Ich präzisiere, Du meinst dieses Bild in:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pll4046.htm

» Wieso hast du
» anstelle eines Timers LMC555, nicht einen Komparator gewählt.

Weil ich zeigen wollte, dass man mit dem LMC555 auch einen Schmitt-Trigger machen kann.

» Der würde
» doch mindestens genau so gehen, wie mit dem LMC555 um den gewünschten
» Rechteck zu generieren.

Nur wenn man beim Komparator eine gewisse Mitkopplung (Schmitt-Trigger-Funktion) realisiert. So erreicht man die steilst mögliche Flanke und die Sache arbeitet stabil. Reine Komparatoren neigen beim Signaldurchgang, je nach parasitären Effekten, zu Schwingneigungen.

Irgendwo habe ich das auch beschrieben.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Franss

22.01.2010,
03:49

@ schaerer

PLL Frage

» Nur wenn man beim Komparator eine gewisse Mitkopplung
» (Schmitt-Trigger-Funktion) realisiert. So erreicht man die steilst
» mögliche Flanke und die Sache arbeitet stabil. Reine Komparatoren neigen
» beim Signaldurchgang, je nach parasitären Effekten, zu Schwingneigungen.
»
» Irgendwo habe ich das auch beschrieben.

Irgendwo ist gut :-) Jedenfalls ja da hast du recht, der OP schwingt beim Nulldurchgang und mir wird gleich einiges klar wieso man an einem Digital Eingang eine SchmittTrigger Funktion haben sollte um undefinierte Zustände und undefinierte Schwingungen zu vermeiden. Sorry dass das etwas naiv klingt, da das sich sicherlich selbstverständlich für dich war. Aber vielen Dank für die Hinweise. Ich nehme mir jetzt zu Herzen dass der Rechteck begrenzt und eine sehr schnelle Steigung an den Flanken haben sollte. Fahre ich damit gut? oder sind steile Flanken eher hinderlich und produzieren hochfrequente Störabstrahlung? Klar sollte das mit einem guten Layout zu vermeiden sein.

Ich habe grade verschiedene Optionen, aus dem Sinus ein stabiles und schnelles Rechteck zu generieren. Ist mir leider noch nich so klar für welche Lösung ich mich entscheiden sollte.

Ich habe folgende Bauteile in meinem kleinen Bauteilelager und zwar einen 7555 und NE555 Timer, einen MC14081(UND-Gatter)

http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/270/397394_DS.pdf

oder aber auch verschiedene OPs die mit externer Beschaltung auch zu einem sauberen Komparator gemacht werden können. Als PLL habe ich einen HEF4046B von NXP.

Die meisten dieser Bauteile haben ja einen Schmitt-Trigger Eingang. Was spricht dagegen einen UND Gatter zu nehmen und an beide Eingänge den Sinus zu legen. Dann generiere ich ja auch einen Rechteck mit steiler Flanke.

Habe aber auch Conrad um die Ecke und könnte mir da gleich ein paar passende Bauteile holen, falls du eine Empfehlung hast mit anderen Bauteilen. Wie siehts aus mit einem Schmitttrigger IC CD40106BC, das Datenblatt gibt eine hohe Noiseimmunity vor
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005985.PDF
oder doch einen Komparator IC?

Irgendwie führen 1000Wege nach Rom, doch kann ich mich da nicht so richtig entscheiden welche Lösung am besten wäre. Ich danke dir schonmal für deine Mühe und das Durchlesen und bewerten meiner Antworten.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
22.01.2010,
09:41

@ Franss

PLL-Frage und Opamp vs. Komparator...

» » Nur wenn man beim Komparator eine gewisse Mitkopplung
» » (Schmitt-Trigger-Funktion) realisiert. So erreicht man die steilst
» » mögliche Flanke und die Sache arbeitet stabil. Reine Komparatoren
» neigen
» » beim Signaldurchgang, je nach parasitären Effekten, zu
» Schwingneigungen.
» »
» » Irgendwo habe ich das auch beschrieben.
»
» Irgendwo ist gut :-)

Das heisst natürlich hier im ELKO-Forum. Man kann diese Inhalte mit entsprechenden Eingaben im Schnellsuchfenster, ganz oben, finden.

» Jedenfalls ja da hast du recht, der OP schwingt beim
» Nulldurchgang und mir wird gleich einiges klar wieso man an einem Digital
» Eingang eine SchmittTrigger Funktion haben sollte um undefinierte Zustände
» und undefinierte Schwingungen zu vermeiden. Sorry dass das etwas naiv
» klingt, da das sich sicherlich selbstverständlich für dich war.

Es ist wichtig, dass Du unterscheidest zwischen Komparator und Opamp. Natürlich kann man auch einen Opamp als Komparator einsetzen, jedoch mit dem Nachteil, dass er wegen der IC-internen Frequenzgangkompensation relativ langsam ist, - also bei etwas höheren Frequenzen wenig steile Flanken zeigt.

Ein richtiger Komparator, z.B. TLC3702 (LinCMOS) oder LM393, haben keine Frequenzgangkompensation. Wozu auch? Ganz einfach, in der Funktion als Komparator realisiert man keine Gegen-, bestenfalls Mit-Kopplung (Schmitt-Trigger-Funktion). Wenn man einen "echten" Komparator nur schon ein bisschen gegenkoppelt (also noch sehr hohe Verstärkung) ist er sofort instabil und schwingt.

» Aber
» vielen Dank für die Hinweise. Ich nehme mir jetzt zu Herzen dass der
» Rechteck begrenzt und eine sehr schnelle Steigung an den Flanken haben
» sollte. Fahre ich damit gut? oder sind steile Flanken eher hinderlich und
» produzieren hochfrequente Störabstrahlung? Klar sollte das mit einem guten
» Layout zu vermeiden sein.

Was richtig ist, zeigt Teilbild 3.3 in Bild 3 in:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pll4046.htm

So habe ich's jedenfalls herausgefunden mit den angegebenen IC-Typen des 4046. Dies wurde auch durch Leser bestätigt. Ich habe einige Leser-EMails bekommen, die auf das selbe Problem "hineingetrampt" sind. Damit das in Zukunft weniger geschieht, habe ich diesen Minikurs geschrieben.

» Ich habe grade verschiedene Optionen, aus dem Sinus ein stabiles und
» schnelles Rechteck zu generieren. Ist mir leider noch nich so klar für
» welche Lösung ich mich entscheiden sollte.
»
» Ich habe folgende Bauteile in meinem kleinen Bauteilelager und zwar einen
» 7555 und NE555 Timer, einen MC14081(UND-Gatter)

Betreffs 555 empfehle ich Dir eher die CMOS-Versionen zu verwenden. Anstatt NE555, lieber LMC555 oder TLC555. Natürlich kommt es etwas auf die Anwendung an. Es gibt einige Minikurse von mir zum LMC/TLC555. Findest Du mit Schnellsuche.
7555 weiss ich jetzt grad nicht, was der ist.

Mit logischen Gatter-ICs kann man, vor allem bei relativ langsamen Eingangssignalen keine sauberen Rechtecke erzeugen. Du musst schon Gatter-ICs mit Schmitt-Trigger-Eigenschaften verwenden. Findest Du in den CD4xxx- oder MC14xxx-IC-Familien.

» oder aber auch verschiedene OPs die mit externer Beschaltung auch zu einem
» sauberen Komparator gemacht werden können.

Siehe weiter oeben, was ich zu Opamp und Komparator geschrieben habe.

» Als PLL habe ich einen HEF4046B von NXP.

Ich habe diesen HEF-Typ nicht untersucht. Mein Vorschlag: Mach es mal so, wie ich mit Bild 3 oben erklaert habe und schreibe hier ob Du meine Erfahrung bestätigen kannst. So kann ich evtl. meinen Minikurs mit dem Einsatz des HEF-Typs ergänzen.

» Die meisten dieser Bauteile haben ja einen Schmitt-Trigger Eingang.

Welche meinst Du? Sicher, es gibt einige Counter-ICs, wie z.B. CD4040, CD4020. Aber ganz sicher nicht der 4046. Der hat einen Self-Biasing-Amplifier. Lies das bitte aufmerksam nach im oben genannten Minikurs dazu. Ich gehe da explizit darauf ein.

» Habe aber auch Conrad um die Ecke und könnte mir da gleich ein paar
» passende Bauteile holen, falls du eine Empfehlung hast mit anderen
» Bauteilen. Wie siehts aus mit einem Schmitttrigger IC CD40106BC, das
» Datenblatt gibt eine hohe Noiseimmunity vor
» http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005985.PDF
» oder doch einen Komparator IC?

Hmmm, ich kann aus Zeitgründen nicht alles bewältigen. Ich müsste das Datenblatt erstmal lesen. Vielleicht hilft Dir da jemand anders weiter...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

22.01.2010,
13:09

@ Franss

PLL Frage

» Ich nehme mir jetzt zu Herzen dass der
» Rechteck begrenzt und eine sehr schnelle Steigung an den Flanken haben
» sollte. Fahre ich damit gut? oder sind steile Flanken eher hinderlich und
» produzieren hochfrequente Störabstrahlung?

Nun, Du kannst nicht erwarten, das ein paar Foren-
beiträge ein komplettes Ingenieurstudium ersetzen
können. Gerade die Sache mit der Flankensteilheit
kann man nur schwer beantworten. Je nach Anwendung,
Schaltung, Aufbau usw. sind manchmal etwas steilere
und manchmal etwas flachere Flanken sinnvoll. Das
lernt man am besten nach einigen Jahren Erfahrung
durch Versuch und Irrtum (Natürlich mit Unterstützung
durch ein gutes Oszilloskop.).
Gruss
Harald