PLL ohne Charge-Pump

Hallo,

ich habe hier eine PLL welche anstatt einer Charge-Pump einen Up und einen Down Ausgang hat. (HMC698LP5) Dazu kommt noch die Eigenschaft, dass der Low-Pegel 3V, der High-Pegel

5V beträgt. Weiß jemand wie man daran einen Loop-Filter anschließt bzw. den Filter dimensioniert? Ich habe einige Applikationen mit einem Operationsverstär- ker als Differenzverstärker+Filter gesehen. Aber in der Simulation fil- tert der die Pulse so gut wie gar nicht, so dass am Ausgang zum VCO noch mächtiger Rippel von den Pulsen zu sehen ist. Und in meiner LIteratur ist PLL entweder sehr theoretisch behandelt oder es wird mit Charge-Pump gerechnet. Hat jemand eine gute Idee wie man mit solcher Art PLLs umgeht bzw. wie man dort leicht eine Charge-Pump anflanscht?

Danke Euch, Martin

Reply to
Martin Laabs
Loading thread data ...

Am 31.07.2011 17:00 schrieb Martin Laabs:

Da kommen zwei Stromspiegel dran (Transistorpärchen), die dann einen Kondensator auf- oder entladen. Über einen OpAmp geht's dann auf den VCO. Die Schaltung sieht man oft in alten Festplatten, wo /up und /down dann gerne mal aus einem Gatearray kommen.

Patrick

Reply to
Patrick Schaefer

Das wird normalerweise auch mit Diff-Verstaerker gemacht, allerdings muss der als Integrator geschaltet sein. D.h. ein Kondensator von IN- nach Ausgang.

Ist schwierig, auch wenn es einfach ist mit Stroemen zu arbeiten. Denn der PFD braeuchte dafuer drei Zustaende und bei einfachen PLLs hat der nur Up/Down. Nachruest-Chips gibt es dafuer m.W. nicht und PLLs ohne Charge Pump sind ja auch nicht mehr ganz zeitgemaess. Kannst Du keinen besseren PLL-Chip besorgen? Hittite hat auch welche mit Charge Pump im PFD.

Wenn man die Spurs ganz tief runterdruecken muss werden manchmal Tricks wie Randomization benutzt. So eine Art Sprea Spectrum fuer die Charg Pump Pulse. Aber das geht m.W. nur in vollem Eigenbau.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

[...]

Ja. So hatte ich es auch schon gemacht. Aber leider ohne viel Erfolg. Ich werde noch mal etwas probieren.

Nein. Chip ist schon da. Und Zeit zum Umbestellen habe ich gerade nicht mehr. Aber der Chip hat durchaus drei Zustände. Nur die Logikpegel

3V und 5V machen mir etwas Sorgen. Ich will ja kein Transistorgrab bau- en.

Viele Grüße, Martin L.

Reply to
Martin Laabs

Naja. Das Problem ist der Logikpegel von 3V Low und 5V High. Da kann ich nicht so ganz einfach zwei Transistoren anschließen. Da müsste ich das erst GND-Bezogen machen, dann den Pegel anpassen und dann Stromspigel bzw. Konstantstromquellen schalten. Unter 5 Transistoren wird das wohl nix werden. Wäre ja kein Ding wenn ich das auf einem Chip integrierte - aber auf einer Leiterplatte und dazu noch Widerstände usw. Naja - vielleicht klappt die Variante mit dem OpAmp doch noch. Ich habe die Ausgangsimpedanz von dem PFD nicht mitsimuliert gehabt.

Vielen Dank, Martin

Reply to
Martin Laabs

Ich vermute, Du beziehst Dich auf die Schaltung "Typical PLL Application Circuit using HMC698LP5" im Datenblatt. Wie hast Du die denn simuliert?

Wenn ich mir die Ausgangsstufen ansehe, sehen die mit der 10mA- Konstantstromquelle doch wirklich eher wie Ladungspumpen aus und nicht wie Spannungsquellen.

Gruß, Jürgen

--
GPG key: 
http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get
Reply to
Jürgen Appel

Sicher dass der drei Zustaende hat? Falls ja, koenntest Du was mit einem schnellen Comparator im Mehrfachgehaeuse machen. Dual oder Quad. Die gibt es RR und auch mit Totem Pole Ausgang, sodass man mit einer Doppeldiode auf die Loop koennte. Nadelpulse hat man dann aber immer noch keine, muesstest Du bei Bedarf selbst erzeugen.

Irgendwie sieht der Chip ein wenig nach Methusalem-Klasse aus :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Da sitzt ein 200ohm Widerstand von Kollektor nach VCC. Damit ist das praktisch eine Spannungsquelle mit recht niedrigem Quellwiderstand.

formatting link

Irgendwie muessen die Energiepreise bei diesem Chip noch unbedeutend gewesen sein. Wenn nicht gerastet ist werden allein im PFD locker zweimal 50mW abgefackelt. Einfach so. Falls es tatsaechlich keinen dritten Zustand gibt dann werden die immer abgefackelt. Zu den insgesamt gut 1.5W passt das ja.

[...]
--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Martin Laabs :

Ist die VCC auch 5V? Dann tut es ein Stromspiegel mit PNP-Transitsoren, deren Emitter auf VCC hängt.

M.

Reply to
Matthias Weingart

Naja. Es sind vier. Up Low, Down Low; Up High; Down Low; Up Low, High Up und prinzipiell noch UP High und Low High wobei letzteres eher sinnfrei wären.

Wenn ich nun an Up eine Stromquelle und Down eine Stromquelle anschließe hätte ich doch einen Charge-Pump Ausgang. Oder verwechsele ich da was?

Viele Grüße, Martin

Reply to
Martin Laabs

Hallo Martin, Hier rnochmal der Link auf das Datenblatt.

formatting link
Da ist auch eine Beispielschaltung drin. An den Ausgang des Opamp kannst du noch einen RC-Filter hängen. Wenn du nicht übertrieben Bandbreite brauchst, dann kannst du auch noch ein Filter zwischen PLL und Integrator einfügen. Helmut

Reply to
Helmut Sennewald

Ja. Daran hatte ich mich orientiert.

Ui - das ist aber gefährlich weil jeder Filter mir noch ein bisschen mehr die Phase schiebt und die Stabilitätsbetrachtung wird dann noch aufwändiger.

Viele Grüße, Martin

Reply to
Martin Laabs

"Martin Laabs" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.dfncis.de...

Hallo Martin, Das RC-Filter am Ausgang macht jeder hin. Ein paar dB an Verbesserung kann man da schon holen. Ich weiß nicht, warum das in der Appnote nicht drin ist. Das extra LC-Filter am Eingang zur Unterdrückung der Referenzfrequenz ist möglich, wenn man bei der Regelbandbreite Abstriche machen kann. Helmut

Reply to
Helmut Sennewald

Mit drei Zustaenden meinte ich nicht die Anschluesse sondern Up, Down und "Coast", bei letzterem ist gar keiner der Ausgaenge angesteuert. Ausgekuppelt sozusagen. Dann gibt es Nadelpulse wenn der VCO wieder wegdriftet. Das Datenblatt ist viel zu kurz, da steht ja so gut wie nix drin.

Du kannst natuerlich Stromquellen anschliessen oder eben Comparators. Aber wenn er dauernd zwischen Up und Down hin und her zerrt braechte das nicht so viel. Macht man die Stroeme gering geht es zwar vielleicht besser, aber dann wird es auch langsamer. Normalerweise ist bei einer PLL ja das Ziel die Loop so schnell zu machen dass sich Phasenrauschen des VCO und der Referenz gerade dort kreuzen.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Ist schon ein arger Kompromiss wenn man z.B. ueber recht hohe Loop Bandbreite einen VCO mit schlechterem Phasenrauschen zaehmen moechte.

Martin, falls Phasenrauschen nicht so wichtig ist und es Dir nur auf rasche Aenderung und trotzdem wenig Feedthrough ankommt gibt es noch Trick 17: PLL mit "Gangschaltung". Zum Anfahren der Frequenz schaltet der uC die Loop breitbandig. Bei Erreichen der Sollfrequenz wird dann die Bandbreite zurueckgeschaltet. Geht z.B. mit 74HC4066.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Das sind vermutlich ganz einfach PECL-Pegel, ohne dass ich um diese Zeit Lust hätte, das nachzuprüfen. Die Vorgehensweise bei den ECL-PLLs von Moto, On, Qualcom oder AD9901 dürfte da wohl genau passen.

Nein, er sieht nach 7 GHz aus. Das muss erst mal jemand bringen.

Und das Problem mit den Ladungspumpen-Dingern ist, dass genau um den Lock-Punkt, der ja hoffentlich im produktiven Betrieb dominiert, die Schleifenverstärkung vollkommen zusammenbricht, weil die Tristate- Driver zu lange pennen und nach dem Aufwachen erst mal benommen rumtorkeln.

Das führt dazu, dass manche Leute dem dominierenden Kondensator im Tiefpass einen Widerstand parallel schalten, damit die PLL konstant gegen den Ladungsverlust ankämpfen muss und nie wirklich in den TriState geht.

Man vergleiche mal z.B. bei einem transmission gate die oe-Zeit mit den transition-Zeiten durch den offenen Kanal. Da liegen Welten dazwischen.

Gruß, Gerhard

Reply to
Gerhard Hoffmann

Nun, bei locker flockigen $80/Stueck sollte man das wohl erwarten duerfen.

Ja, das hatte ich auch ab uns zu getan wenn es im Leerlauf zuviel rumkloeterte. Ab nicht sehr oft und nur ganz, ganz wenig Strom. Aehrlich, woll :-)

Muss nicht sein. Kommt drauf an wie man das macht. Bei Pulsern mit direkt dranhaengender T/R Switch Funktion haben wir das gleiche Problem. Da muessen beide Transistoren komplett loslassen aber wir koennen uns "Lastwechselreaktionen" oft nicht erlauben. Der Trick ist, die mit Vgs oder Vbe nicht weit unter den Threshold zu lassen. Wo der Punkt liegt laesst sich besonders in einem IC sehr leicht feststellen und dann auch gleich anfahren: Man laesst einen Transistor gleicher Art in der Naehe mitlaufen, doch nur DC mit Poly-Widerstand oder Stromquelle am Drain. Der wird dann als Servo benutzt um die Abschaltschwelle festzulegen, die ja mit der Temperatur und mit dem Prozess (Wafer zu Wafer) rumdriftet. Wenn man jetzt die sinkende Ansteuerungspannung bis Stromabschaltung ab diesem Punkt anhaelt ist das alles schoen schnell. Der Transistor bleibt sozusagen mit Fuss am Gas und gerade eben nicht schleifender Kupplung stehen. So wie das die Jungs mit ihren TransAm oder Corvette an der roten Ampel tun :-)

Ich vermute mal man hat das nicht so durchgezogen. Haette man aber sollen, haette man ...

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Das sind ja wohl peanuts. Ich stehe noch unter dem Schock, dass ein popeliger Comparator im DIP8 3500 EUR kosten soll. AD8-irgendwas, 7 ns, ok, super-Raumfahrt-Qualität... Und wegen ITER muss man noch froh sein, wenn man den überhaupt kriegt :-(

Fehlt nicht viel und ich mach das diskret, dann können die Ja, genau.

Gerhard

Reply to
Gerhard Hoffmann

Ok, aber da haette ich schon Charge Pumps mit sauber unterdrueckter Lastwechselreaktion erwartet. "Wie, sie wollen auch noch ein Lenkrad?"

Darf ich wohl bald auch wieder. Die Chose hier koennte man mit Verstaerkern von Apex erledigen, aber da muesste man fuer jeden erstmal einen Bankkredit beantragen. Falls gerade lieferbar. Diskret sollte das unter eins fuffzig bleiben.

Gerade in der HF-Technik kann man diskret eine Menge reissen und verblueffend weit unter dem BOM Budget bleiben.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.