PLL gesucht

Moin!

Ich bin gerade auf der Suche nach einer etwas speziellen PLL und fühle mich etwas erschlagen von der Vielfalt, finde aber doch nicht ganz das richtige...

Also ich hätte da nen Oszillator mit 60 MHz und IIRC einem angegebenen Phasenrauschen < 1 ps RMS. Diese Frequenz möchte ich ohne deutliche Verschlechterung des Phasenrauschens auf 240 MHz vervierfachen. Das spezielle daran: Ich bräuchte auch noch die von 240 MHz geteilten 60 MHz auf einem Ausgang. Also so:

in ------> PC ---> VCO ----*---> ---> | | :2 | | | *---> | | | :2 | | ---------------------*--->

Was ich mit mehreren Ausgängen finde, sind meist eierlegende Wollmilchsäue mit seriellem Interface und etlichen Registern, wo ich doch bloß ein paar *2-Stufen brauche. Außerdem hängen die diversen konfigurierbaren Teiler nicht im Rückkoppel-Zweig - und damit können die aus dem VCO heruntergeteilten 60 MHz gegenüber den 60 MHz aus dem Eingangssignal um 0°, 90°, 180° oder 270° verschoben sein. Ich brauche aber 60 MHz, die sowohl starr (über Teiler) an den 240 MHz hängen als auch in bekannter Phase weich (über die PLL) am Eingangssignal, wie es bei der Schaltung oben der Fall ist.

Wär schön, wenns da was fertiges gäbe, das ich nicht aus Einzelteilen zusammenbasteln müsste. 3,3V Versorgung und differentielle Ein-/Ausgänge wären top.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert
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Michael Eggert schrieb:

Hallo,

einfacher wäre es doch aus einem Oszillator mit 240 MHz und genügend kleinem Phasenrauschen durch Teilung die 120 und 60 MHz zu erzeugen, dann sollten doch auch diese ein kleines Phasenrauschen haben.

Bye

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Uwe Hercksen

Uwe Hercksen :

Gibt es denn Quarze mit 240MHz? Der höchste, den Farnel hat, schwingt auf

60MHz - auf dem 3. Oberton.

M.

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Matthias Weingart

Am 03.05.2013 15:49, schrieb Matthias Weingart:

Gibts schon.

3.OT ist ja langweilig, 9.OT rulez! ;-)

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am 02.05.2013 21:17, schrieb Michael Eggert:

Auf folgendem Link werden Quarze angeboten. 240_Mhz im 9.Oberton. Solche Quarzoszillatoren sind nicht trivial, aber man kann es betriebssicher schaffen. Vorschlag: 120_MHz mit 74VHC04 (sollte bei 120_MHz noch gut funktionieren) dann Frequenz verdoppeln. Die 120_MHz mit 74F74 halbieren. Nominalfrequenz des F74 liegt bei 125_MHz.

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mfg hdw
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Horst-D.Winzler

Am 03.05.2013 18:03, schrieb Horst-D.Winzler:

240MHz bekommt man auch als Grundtonquarz, hat dann Hühnerfutterformat.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

So aehnlich wie Horst-Dieter das beschrieb haben wir es frueher in der guten alten Zeit auch gemacht, zu Zeiten als PLL entweder unerschwinglich oder zu aufwendig war. Mann bin ich alt geworden ... ok, mit modernen Bauteilen vielleicht so:

Wenn 60MHz gebraucht wird wuerde ich einen Oszillator dort betreiben, durch einen schnellen Treiber der im einstelligen nsec-Bereich schaltet, dann auf eine Diode oder simple HF-Stufe im total unlinearen C-Betrieb knallen. Das ergibt haufenweise harmonische inklusive der geraden. Mit Schwingkreis die vierte auf 240MHz rausfischen, in einen DS90C402:

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Wenn Du beinharte Lasten damit betreiben musst boete sich deser Baustein an, kann man notfalls alle drei parallel haengen:

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Phasendrehung geht per Schwingkreis. Wenn es noetig sein soll kann man auch den Ausgang nochmal 4:1 herunterteilen.

Falls es unbedingt eine PLL aus der Dose sein soll, vielleicht in dieser Art:

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Niederfrequentesten VCO nehmen und nochmal 2:1 teilen, dann muesste es passen. Die 1psec damit zu halten duerfte was sportlich werden.

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Moin!

Sicher. Hilft mir nur nicht weiter, da sich mehrere Baugruppen im Rack synchron auf die 60 MHz Systemtakt locken sollen und nicht mit in

90°-Schritten beliebigem Phasenversatz.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Moin!

Quarzoszis gibts bei Digikey bis über 1 GHz. Ob die auf Obertönen laufen oder aus Quarzoszi + PLL bestehen, weiß ich nicht - wäre mir auch egal, solange die Spezifikationen passen.

Nur bekomme ich damit eben nicht hin, was ich vorhabe.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Moin!

Danke, aber wie ich auch Uwe schrieb: Das hilft mir nicht, da ich nicht bloß irgendwelche 60 und 240 MHz brauche, sondern letztere synchron zu meinen 60 MHz Systemtakt.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Moin!

Vom Prinzip her nicht schlecht. Was für einen Schwingkreis würdest Du für eine möglichst niedrige Temperaturabhängigkeit der Phasenbeziehung empfehlen?

Und wie würdest Du das Phasenrauschen einschätzen, bei "Schalten im einstelligen nsec-Bereich" so im Vergleich zum Eingangsphasenrauschen im niedrigen einstelligen psec-Bereich?

Komm, das ist jetzt einer der 300 PLLs, die Digikey mir nach Selektion von Ausgangsfrequenz und Betriebsspannung vorschlägt, die aber entgegen dem, was ich suche

- NICHT das heruntergeteilte Signal am Eingang des Phasenkomparators ausgeben und

- DOCH über ein serielles Interface konfiguriert werden wollen, statt einfach ein paar 2^n-Vielfache auszugeben.

Ich hoffte einfach, daß vielleicht jemand was direkt passendes kennt, so daß ich mir das Durcharbeiten der 300 sparen könnte.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Je zwei Ringmischer (zB IE-500) als Verdoppler schalten und gekoppelt mit einem MMIC, um die Verluste auszugleichen. Ev. das so erhaltene Signal durch HELIX-Filter schicken. Gibs alles in 50_Ohm.

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mfg hdw
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Horst-D.Winzler

Am besten die naechsten 2-3 unerwuenschten Oberwellen "weg-notchen" (Saugkreis?) und danach einen recht flachen Tiefpass, damit dessen Phasenverschiebung wenig temperaturabhaengig bleibt. Dennoch wuerde ich NPO Kondensatoren und Keramikspulen nehmen. In jedem Fall natuerlich in eine HF-dichte Dose damit keinesfalls Gleichrichter-Effekte von der HF in der Naehe befindlicher GSM-Handys auftreten.

Schwer vorherzusagen, Probieren geht ueber Studieren. Im einfachsten Fall als Test saubere HF auf einen BFG-sauschnell (was immer Ihr vorraetig habt, geringe Rauschzahl) geben und mit dem Analyzer auf der vierten messen. Selbstverstaendlich wird das Phasenrauschen 4x zunehmen, denn das multipliziert ja mit.

Eine geschickte Methode ist Verdoppelung per bewusstem Gleichrichtereffekt, Beispiel:

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Wenn man dazu gute HF-Transistoren nimmt anstelle von Gattern mit unbekanntem Chip-Layout, wo soll da gross mehr an Dreckeffekten herkommen? Die Versorgungsspannung muss natuerlich absolut astrein sein.

Allgemein gilt immer dass man mit moeglichst viel Amplitude reingehen muss, sonst nimmt Phasenrauschen am Ausgang natuergemaess zu. Bei Logik-Chips ist Phasenrauschen fast nie gescheit spezifiziert, wenn Du die nimmst hilft nur probieren.

Da wird Dir mangels vorhandenem Markt wohl kaum jemand die "eierlegende Wollmilchsau" praesentieren koennen. Man muss sich dann auch ueberlegen wie schnell man was zusammengeloetet hat anstatt stundenlang nach der Super-Einfach Loesung zu suchen. Den Fall hatte ich gestern, und ernuechtert festgestellt dass die in dem Institut keine (!) Loetstationen hatten. Beim naechsten Mal fahre ich dort wohl mit einem Miet-LKW hin und nehme mein halbes Labor mit. Ich habe denen dann mal eine laengere Shopping List dagelassen :-)

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 02.05.2013 21:17, schrieb Michael Eggert:

Ist eigentlich ganz simpel. Dazu benötigt man nur einen Teiler durch 4 oder 2 Teiler durch 2.

Das 240 MHz VCO-Signal gibt man auf den Frequenzteiler. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers und das Signal aus dem 60 MHz Referenzoszillator auf einen Phasendetektor und das Ausgangssignal des Phasendetektors auf ein Schleifenfilter. Ausgang des Schleifenfilters dann auf den Eingang des VCO.

Wenn du eine feste Frequenz benötigst, hast du einen schmalen Fang- und Haltebereich. Die Referenzfrequenz ist hoch. Da müsste ein simples passives Schleifenfilter ausreichen. Ganz klassische Schaltung.

Läßt sich mit wenigen Bauteilen aufbauen, auch ohne spezielle PLL-ICs.

Gruß

Stefan

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Stefan

Moin!

Weiß ich. Aber...

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

"Michael Eggert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Hallo Michael,

Die bisherigen Diskussionsteilnehmer haben deine Jitter-Anforderung nicht verstanden. In der Klasse oder besser musst du loslegen.

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Dazu brauchst du noch einen Phasendetektor+Teiler oder einen PLL-Baustein der 60MHz Vergleichsfrequenz kann. Nur mit dieser Methode kannst du die Kohärenz der 60MHz Clocks sicherstellen. Die integrierten PLL-Bausteine mit 60MHz+ Phasendetektor sind allerdings dünn gesät.

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

Moin!

Ja, was aus der Serie hatte ich als 60MHz-Master vorgesehen. Der Ziehbereich entspricht aber gerade so der eigenen Toleranz, also ist nicht sicher, daß man den einen auf die Frequenz des anderen ziehen kann.

Schau Dir mal die LMK04100-Serie an, die versprechen Jitter in der Größenordnung von 100 fs (!). Mit den Frequenzen müsste ich aber noch schauen, und ob die Teiler der verschiedenen Ausgänge und der Rückkopplung synchron zu bekommen sind. Und es geht nicht ohne extra Controller zur Konfiguration der PLL, da der eh vorhandene ja seinen Takt aus der PLL bekommen soll.

Nunja, vielleicht find ich auch noch was anderes... Hab mir erstmal die Datenblätter zu allen bei Digikey verfügbaren PLL-Bausteinen für

3,3V und ausreichend hoher Ausgangsfrequenz gespeichert. Sind nur 218, muss ich halt durcharbeiten.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Am 03.05.2013 18:06, schrieb Dieter Wiedmann:

Wenn du jetzt noch ein Quarzfilter für 240_MHz Mittenfrequenz und einer Bandbreite von etwa 10_Hz bei +/- 6dB anzubieten weist? Das dürfte seinen Vorstellungen dann von niedrigem Phasenrauschen nahekommen. Alternativ hochwertiger Quarzoszi im Thermostat mit PLL und Fangzeit um die 10min. ;-)

--
hdw
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horst-d.winzler

Am 04.05.2013 18:00, schrieb Helmut Sennewald:

also nur mit den 12 dB, die es auf jeden Fall kostet.

Das könnte man durch Nachsynchronisieren mit FlipFlops hinbekommen. Man muss nur sicher sein, dass die benutzte Version der _generierten_

60 MHz der ref entweder immer voreilt oder nacheilt.

Die sind auch nicht zu verstehen, weil der Jitter ein Integral über die Phasenrauschdichte ist und ohne Unter- und Obergrenze ist das sinnlos.

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Es wird wohl auf "oder besser" herauslaufen. -78 dBc bei 212 MHz und

100 Hz Abstand sind eher kein Grund zur Begeisterung. Wenn man aber eine Telekomm-Anwendung hat und erst bei 12 KHz mit Integrieren anfängt, dann ist die Welt viel einfacher weil das ganze 1/f-Rauschen wegfällt.

In Trägernähe sind Vervielfacher klar besser. Mit JFET oder Schottky- Verdopplern kommt man _sehr_ nahe an die theoretischen 6 dB heran. Es ist eben dumm, dass man filten muss und die Phase kann durch die Filter schon mal wegdriften.

Eigentlich hindert nix, auf 30 oder 15 oder noch weniger MHz runter- zuteilen.

Der AD9901 war immer ein Quell der Freude und Schottky-Ringmischer auch.

Den AD9901 habe ich mal in VHDL nachimplementiert, aber nie ausprobiert. (Ersatzschaltbild einfach eingehackt) Sollte in einem Coolrunner für

1,50 ganz odentlich gehen. Wenn jemand damit spielen will...

Die Coolrunner-FlipFlops können übrigens auf steigende _und_ fallende Flanken triggern. Das macht den Umgang mit garantierten Setup-Zeiten einfacher, wenn man ausgerechnet auf Phasendifferenz = 0 regelt.

Gruß, Gerhard

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Gerhard Hoffmann

[...]

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Das hat man schon vor mehr als 50 Jahren gemacht und damit sauberste LO-Performance erreicht.

Wenn man das mit Notch-Filtern und nachgeschaltetem sanftem Tiefpass macht dann geht es. So wie im Wenzel-Link.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

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