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Hoki

20.05.2008,
09:34
 

PLL Phasenvergleicher (Elektronik)

hi ich hab eine verständnis Frage zur PLL bezüglich Phansenkomparator.

Und zwar ist nach dem synchronisieren (eingerasteter Zustand), also nachdem die Vco die gleiche Frequenz rausgibt wie die Referenzfrequenz (Eingang) noch ein gewisser konstanter Phasenfehler in Abhängigkeit von f vorhanden. Also wenn f größer ist, ist auch der konstante Phasenunterschied zwischen zwei synchronisierten Signalen größer. Bei einem Analogen mechanischen System zur PLL soll wohl der Phasenunterschied zwischen beiden Signalen mit steigender Frequenz größer werden. Also das Vco Signal läuft beim einrasten immer dem Referenzsignal nach und bei größerer Frequenz wird der Phasenunterschied sogar noch größer.

Oder regelt der PLL so dass immer der Phasenunterschied Null wird nachdem einrasten. Da widerspricht so einiges in der Literatur im Internet was ich gelesen. Danke schonmal.

J.R.(R)

E-Mail

20.05.2008,
13:14

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

Hallo,

» Und zwar ist nach dem synchronisieren (eingerasteter Zustand), also
» nachdem die Vco die gleiche Frequenz rausgibt wie die Referenzfrequenz
» (Eingang) noch ein gewisser konstanter Phasenfehler in Abhängigkeit von f
» vorhanden. Also wenn f größer ist, ist auch der konstante
» Phasenunterschied zwischen zwei synchronisierten Signalen größer. Bei
» einem Analogen mechanischen System zur PLL soll wohl der Phasenunterschied
» zwischen beiden Signalen mit steigender Frequenz größer werden. Also das
» Vco Signal läuft beim einrasten immer dem Referenzsignal nach und bei
» größerer Frequenz wird der Phasenunterschied sogar noch größer.
»
» Oder regelt der PLL so dass immer der Phasenunterschied Null wird nachdem
» einrasten. Da widerspricht so einiges in der Literatur im Internet was ich
» gelesen. Danke schonmal.

Das hängt vom Phasenkomparatortyp ab. Flankengesteuerte Phasenkomparatoren mit Tristate-Ausgang regeln frequenzunabhängig immer auf die genaue Phase bzw. Flanke. "Normale" Phasenkopmaratoren, z.B. Xor-Gatter, liefern eine zur Phasenverschiebung proportionale Ausgangsspannung. Diese gibt man üblicherweise über ein RC-Filter direkt auf den VCO. Da der VCO für unterschiedliche Frequenzen natürlich unterschiedliche Eingangsspannungen benötigt, muß die Phasenlage bei eingerasteter PLL dementsprechend auch frequenzabhängig sein. Mit einem zwischengeschalteten PI-Regler könnte man die Phase aber auch frequenzunabhängig auf einen Festwert regeln. In einem CD4046 befinden sich übrigens beide Phasenkomparatortypen.

Jörg

Hoki

20.05.2008,
13:21

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

vielleicht habi ich etwas unklar formuliert.

Also die Frage ist einfach, habe ich eine konstante Phasenverschiebung nachdem Einloggen zwischen dem VCO Signal und meinem Eingangssignal (VcoFrequenz=Eingangsfrequenz). Wenn ja ist diese abhängig von der Frequenz.

Oder ist die Phasenverschiebung nachdem einrasten unabhängig von der Frequenz Null.

Hoki

20.05.2008,
13:22

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

unsere Antworten haben sich wohl überschnitten :) sehe deine Antwort jetzt gerade

Hoki

20.05.2008,
13:33

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

Hallo Jörg danke für die Antwort

Das heißt also nachdem einrasten, hab ich keine Phasenverschiebung mehr zwischen Eingangs und VCO Signal. Ist das richtig?

Aber in der Literatur AN177 ist ein mechanisches Analog zum PLL aufgezeigt und da schreibt man das nachdem einrasten das VCO signal immer dem Eingangssignal nacheilt.

Kendiman

E-Mail

20.05.2008,
20:51

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

» hi ich hab eine verständnis Frage zur PLL bezüglich Phansenkomparator.
»
» Und zwar ist nach dem synchronisieren (eingerasteter Zustand), also
» nachdem die Vco die gleiche Frequenz rausgibt wie die Referenzfrequenz
» (Eingang) noch ein gewisser konstanter Phasenfehler in Abhängigkeit von f
» vorhanden. Also wenn f größer ist, ist auch der konstante
» Phasenunterschied zwischen zwei synchronisierten Signalen größer. Bei
» einem Analogen mechanischen System zur PLL soll wohl der Phasenunterschied
» zwischen beiden Signalen mit steigender Frequenz größer werden. Also das
» Vco Signal läuft beim einrasten immer dem Referenzsignal nach und bei
» größerer Frequenz wird der Phasenunterschied sogar noch größer.
»
» Oder regelt der PLL so dass immer der Phasenunterschied Null wird nachdem
» einrasten. Da widerspricht so einiges in der Literatur im Internet was ich
» gelesen. Danke schonmal.

Hallo Hoki,
Die Phasenlage zwischen dem freilaufenden Oszillator und dem Referenzsignal ist nicht konstant und auch eigentlich nie phasengleich !
Beispiel: Wären freilaufender Oszillator und Referenzsignal auf gleicher Frequenz und hätten die gleiche Phase, so benötigte man keine Regelspannung, um den VCO einzufangen und zu halten. Leider sind freilaufende Oszillatoren immer auf der Flucht – die Frequenz läuft immer weg. Es muss immer nachgeregelt werden.
Eine Frequenzänderung beginnt immer mit einer Phasenänderung !!
Diese Phasenänderung wird in einem Phasendetektor erkannt und dementsprechend eine Regelspannung in der Größe erzeugt, die nötig ist, um den Oszillator auf der gleichen Frequenz zu halten. Nicht aber auf der gleichen Phasenlage, denn der Phasenunterschied erzeugt ja erst die Regelspannung, die gegenregelt, damit der Oszillator auf der Frequenz bleibt. Je mehr der freilaufende Oszillator seine Frequenz ändern will, um so größer muss die Regelspannung sein, die ihn daran hindert. Diese Regelspannung wird aber aus dem Phasenunterschied erzeugt.
Fazit: Ein freilaufender Oszillator mit gleicher Frequenz und gleicher Phasenlage braucht keine Regelspannung.
Ein freilaufender Oszillator, der seine Frequenz aber ändert benötigt eine Regelspannung. Die wird aber aus dem Phasenunterschied abgeleitet. Da die Regelspannung aber dauernd benötigt wird, besteht auch dauernd eine Phasenverschiebung. Je größer der freilaufende Oszillator das Bedürfnis hat seine Frequenz zu ändern, um so größer muss auch die Regelspannung sein, die ihn daran hindert. Um so größer ist auch die Phasenverschiebung. An der Phasenverschiebung ist zu erkennen, wie groß die Abweichung der Frequenz vom Referenzsignal wäre, wenn man die Regelspannung abschalten würde. Hat die Phasenverschiebung den Höchstwert von 180 Grad erreicht, so ist der Haltebereich überschritten und der freilaufende Oszillator fällt aus der „ Synchronisation“ .
Dieser Oszillator lässt sich auch nicht wieder einfangen.
Bei weiteren Fragen bitte melden.
Gruß Kendiman

J.R.(R)

E-Mail

20.05.2008,
21:49

@ Hoki

PLL Phasenvergleicher

» Das heißt also nachdem einrasten, hab ich keine Phasenverschiebung mehr
» zwischen Eingangs und VCO Signal. Ist das richtig?

Wie ich bereits schrieb, gilt das nur für eine PLL, die einen flankengetrigerten Phasenkomparator mit Tri-State-Ausgang enthält.

» Aber in der Literatur AN177 ist ein mechanisches Analog zum PLL aufgezeigt
» und da schreibt man das nachdem einrasten das VCO signal immer dem
» Eingangssignal nacheilt.

Dann ließ doch mal das Kapitel "TYPES OF PLLS" auf Seite 4.

Jörg