Forum

Hallo liebes Board,

ich soll für die Uni einen PLL aufbauen. Enthalten sein soll ein VCO mit einer Kapazitätsdiode.

Habe mich für folgende Schaltung entschieden:



Jetzt habe ich auch nach ewig langem suchen und lesen nicht herausfinden können, wie und wo ich in dieser Schaltung meine Kapazitätsdiode einbringen muss.

Bin für jede Hilfe dankbar.

» Hallo liebes Board,
»
» ich soll für die Uni einen PLL aufbauen.

Da würde ich Dir das IC 4046 empfehlen, wenn der
Frequenzbereich ausreicht. Es gibt sogar eine
Beschreibung hier im Elko darüber.

» Enthalten sein soll ein VCO mit
» einer Kapazitätsdiode.

VCOs mit Kap.-Diode baut man eigentlich nur im HF-Bereich.

» Habe mich für folgende Schaltung entschieden:

Warum?

»

Ich habe jetzt nicht Deine Schaltung genau analysiert,
aber Kap-Dioden im nF Bereich gibt es nicht. Die liegen
alle unter 1nF.
Gruss
Harald

Hallo Juko,

» ich soll für die Uni einen PLL aufbauen. Enthalten sein soll ein VCO mit
» einer Kapazitätsdiode.

Warum muss es ein solcher VCO sein? Deine Schaltung erhält ein LC-Schwingkreis. Warum? Darf die Ausgangsspannung keine Rechteckform haben? Benötigst Du ein sinusähnliches Signal? Wenn ja, wozu?

Falls ein Rechtecksignal genügt, empfehle ich Dir den Rat von Harald ein 4046 einzusetzen. Lohnt sich selbst dann, wenn man nur grad den VCO braucht und kein PLL realisiert werden muss.

Einige Tipps und Anregungen fuer den 4046 findest Du hier:
"PLL-Frequenzsynthesizer, VCO aus CD4046/MC14046"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/#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

» Habe mich für folgende Schaltung entschieden:

Offen gesagt verstehe ich nicht auf Anhieb, wie diese Schaltung schwingen soll. Mit dem Schwingkreis am Ausgang statt am Eingang ist sie zumindest unorthodox gezeichnet. C1 scheint mir auch die erzeugte Schwingung gut zu dämpfen, denn HF-mäßig schließt C1 die Ausgangsfrequenz gegen Ground kurz. Aber gut, es gibt die komischsten Sachen. Vielleicht schwingt das Ding ja tatsächlich.

Warum nimmst Du nicht einen "normalen" Colpitts Oszillator (siehe z.B. hier: http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/osc2.htm Abb. 6). Da läßt sich gut eine Kapazitätsdiode parallel zum Schwingkreis anschließen (natürlich gleichspannungsmäßig über einen Kondensator getrennt).

Um welchen Frequenzbereich geht es überhaupt? Wie Harald schon sagte, bei NF brauchst Du mit einer Kapazitätsdiode erst garnicht anzufangen.

Michael

Wow danke erstmal für die Hilfe!

@ Harald Wilhelms:
Einen fertigen IC dürfen wir leider nicht verwenden. Die komplette Schaltung soll in PSpice simuliert werden.
Je nach Definition ist dann aber meine Schaltung nicht im HF Bereich (~120kHz).


@ Schaerer
» Warum muss es ein solcher VCO sein? Deine Schaltung » erhält ein LC-Schwingkreis. Warum? Darf die » Ausgangsspannung keine Rechteckform haben? Benötigst Du » ein sinusähnliches Signal? Wenn ja, wozu?
Es muss nicht zwingend solch ein VCO sein, wir dürfen auch eine astabile Kippschaltung verwenden. Mit der habe ich mich auch schon beschäftigt, es sollte aber laut Prof. auch mit einer Kap-diode gehen. Die Ausgangsspannung darf also auch eine Rechteckform haben.


@Michael Krämer
» Warum nimmst Du nicht einen "normalen" Colpitts Oszillator (siehe z.B.
» hier: http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/osc2.htm Abb. 6). Da
» läßt sich gut eine Kapazitätsdiode parallel zum Schwingkreis anschließen
» (natürlich gleichspannungsmäßig über einen Kondensator getrennt).
Hört sich gut an, wie mache ich das ?! Da haben wir einfach zu wenige elektrotechnische Grundlagen dafür.

» Um welchen Frequenzbereich geht es überhaupt?
Mein Schwingkreis soll 120kHz haben und durch ein Eingangs(Referenz)signal um je +-5% veränderbar sein.

» @ Schaerer
» » Warum muss es ein solcher VCO sein? Deine Schaltung » erhält ein
» LC-Schwingkreis. Warum? Darf die » Ausgangsspannung keine Rechteckform
» haben? Benötigst Du » ein sinusähnliches Signal? Wenn ja, wozu?
» Es muss nicht zwingend solch ein VCO sein, wir dürfen auch eine astabile
» Kippschaltung verwenden. Mit der habe ich mich auch schon beschäftigt, es
» sollte aber laut Prof. auch mit einer Kap-diode gehen. Die
» Ausgangsspannung darf also auch eine Rechteckform haben.

Du könnest auch einen mit Kapazitätsdiode steuerbaren astabielen Multivibrator mit wesentlich höherer Frequenz realisieren und diese mittels Frequenzteiler herunterteilen zu der Frequenz die Du brauchst. Auf diese Weise hast Du mit der Kap-Diode nicht das Problem mit zu niedriger Frequenz.

--
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

» » Um welchen Frequenzbereich geht es überhaupt?

» Mein Schwingkreis soll 120kHz haben und durch ein Eingangs(Referenz)signal
» um je +-5% veränderbar sein.


#####################

hätte diese angabe nun nicht in das eröffnungsposting gehört?

bei tietze/schenk finde ich eine hübsche schaltung mit 2 pnp-transen, 7 widerständen und 1 kondensator. kapitel:kippschaltungen (bei mir abb 16.22, s. 458)."emittergekoppelter multivibrator für eine betriebsspannung". der duty cycle kann auch für variables C auf 50% festgehalten werden. mit C-diode 40-500pf sollte das gehen.

klausthal

» Hallo liebes Board,
»
» ich soll für die Uni einen PLL aufbauen. Enthalten sein soll ein VCO mit
» einer Kapazitätsdiode.
»
» Habe mich für folgende Schaltung entschieden:
»
»
»
» Jetzt habe ich auch nach ewig langem suchen und lesen nicht herausfinden
» können, wie und wo ich in dieser Schaltung meine Kapazitätsdiode
» einbringen muss.
»
» Bin für jede Hilfe dankbar.

Hallo juKo,
wenn ich verstanden habe, dann soll der VCO mit ca. 120 kHz schwingen. Das ist für eine Frequenzvariation mit Kapazitätsdioden recht ungünstig, da man dazu eine Kapazitätsdiode mit großer Kapazität (> 100 pF) benötigt.
Bei richtiger Dimensionierung sollte es jedoch machbar sein.
Ich habe die Schaltung des Emitter-Colpitts Oscillators etwas abgeändert, weil es meiner Meinung nach besser geht.
1. R1 dämpft den Schwingkreis sehr stark. Es ist besser, wenn er an der anderen Seite der Spule angeschlossen wird.
2. LC-Verhältnis des Schwingkreises äußerst ungünstig.
Induktivität viel zu klein, dafür C1 und C2 viel zu groß.
3. Das Verhältnis von C1 und C2 ist ungünstig. Mitkopplung über C2 sehr groß.
4. R6 kann entfallen. Dafür parallel zur Spannungsquelle einen Kondensator (ca 0,1 uF), weil in der Praxis davon auszugehen ist, dass die Spannungsquellen für die Frequenz zu hochohmig sind.
5. R2 erzeugt neben der Arbeitspunktstabilisierung auch eine Spannungsgegenkopplung. Darum R2 mir einem Kondensator überbrücken ( ca. 0,1uF).
6. R5 ist überflüssig, wenn C2 richtig dimensioniert ist.
Das beigefügte Schaltbild habe ich etwas umgezeichnet, entspricht aber dem ursprünglichen mit den vorgeschlagenen Verbesserungen.
Schaltung wurde mit NI-Multisim überprüft und funktioniert. Leider ist keine Kapazitätsdiode für die Simulation vorhanden. So kann aber eine Kapazitätsdiode zugeschaltet werden.
Gruß Kendiman

» ist für eine Frequenzvariation mit Kapazitätsdioden recht ungünstig, da man
» dazu eine Kapazitätsdiode mit großer Kapazität (> 100 pF) benötigt.

Dicke Schottkydiode nehmen.

» » ist für eine Frequenzvariation mit Kapazitätsdioden recht ungünstig, da
» man
» » dazu eine Kapazitätsdiode mit großer Kapazität (> 100 pF) benötigt.
»

#####################

die benötigte frequenvariation beträgt nur +/-5%. C-dioden typen, die von 30...500pf variieren, sind zu haben.

klausthal

» die benötigte frequenvariation beträgt nur +/-5%. C-dioden typen, die von
» 30...500pf variieren, sind zu haben.

Im Antiquariat.

» » die benötigte frequenvariation beträgt nur +/-5%. C-dioden typen, die
» von
» » 30...500pf variieren, sind zu haben.
»
» Im Antiquariat.

###################

TE hat ja einen auftrag vom prof. DOMINUS PROVIDEBIT, würde ich sagen, nicht? ich habe mal in der bucht ein dutzend bb112 geschossen.

http://pdf1.alldatasheet.net/datasheet-pdf/view/44230/SIEMENS/BB112.html

klausthal

» » eine Kapazitätsdiode mit großer Kapazität (> 100 pF)

» Dicke Schottkydiode nehmen.

Hmm, was ist an einer Schottky besser als an einer dicken
Si-Diode? Zumindest der Reststrom dürfte bei letzterer
niedriger sein!?
Gruss
Harald

» » » eine Kapazitätsdiode mit großer Kapazität (> 100 pF)
»
» » Dicke Schottkydiode nehmen.
»
» Hmm, was ist an einer Schottky besser als an einer dicken
» Si-Diode? Zumindest der Reststrom dürfte bei letzterer
» niedriger sein!?
» Gruss
» Harald

Hier ist aber die Kapazität bei veränderlicher Sperrspannung gemeint. Ob das bei Schottky-Dioden auch so gut funktioniert weiß ich nicht. Aber mit Transils geht das, z.B. 1.5KE100A bzw. 1N6295A, oder 1.5KE33A bzw. 1N6283A. Bei ersterer liegt der "nutzbare" Kapazitätsbereich bei ca. 200...500pF, bei der zweiten ca. 500...1100pF. Ich stimme mit der 1.5KE100A eine Ferritantenne für 17,2 kHz ab, zum Empfang von dem Maschinensender SAQ in Grimeton. Man muss nur weit genug von der Durchbruchspannung fernbleiben sonst wird die Güte des Schwingkreises zu schlecht. Wie weit das bei wesentlich höheren Frequenzen noch arbeitet habe ich allerdings nicht ausprobiert.

Hier steht z.B. auch noch etwas über "normale" Dioden als Varicaps:
http://www.hanssummers.com/radio/varicap/orig/index.htm

» Hier steht z.B. auch noch etwas über "normale" Dioden als Varicaps:
» http://www.hanssummers.com/radio/varicap/orig/index.htm

Interessant, an LEDs habe ich in diesem Zusammenhang
gar nicht gedacht. Bisher habe ich nur von 1N400x
gehört, aber die schneidet da ja bezüglich Kapazitäts-
bereich ganz schlecht ab.
Gruss
Harald