Ich würde mir gern ein Rechteck-Signal 50-100MHz erzeugen, dessen Frequenz im 1kHz-Raster einstellbar ist. Kurze Einschwingzeiten, Langzeitstabilität und Absolutgenauigkeit sind erstmal nebensächlich, aber es wäre schon schön, wenn die Frequenz nicht schon binnen 1ms um mehr als 1kHz wegläuft.
Nun, mit einem 4046 eine 1kHz-Referenz zu vervielfachen, damit werde ich wohl nicht weit kommen. Einerseits sind damit keine 100MHz machbar, andererseits befürchte ich, daß der interne VCO wohl sonstwohin laufen würde, wenn er nur alle 100000 Zyklen mal nachgeregelt wird.
Gibts da bessere Ansätze, zB mit ICs aus dem Tunerbereich? Also ein schöner, stabiler VCO - oder gar ein kompletter Generator mit I²C? Bin da erstmal völlig offen und sammle nur Ideen.
Daß es DDS gibt, ist mir bekannt. DDS->D/A->Filter->Komparator einzeln zusammenzustricken, fände ich schon etwas zu aufwendig, aber wenns nun gar nicht anders geht, würde ich wohl auch darauf ausweichen - vorausgesetzt, man bekommt die Teile überhaupt.
Nun denn, bin gespannt auf Eure Ideen, Dank und Gruß, Michael.
Von Motorola gab es mal PLLs bis zu 150 MHz,zB 145175, seriell gesteuert, einfach anzuwenden, aber problematisch zu bekommen. Von AD gibt es fertige Lösungen AD9852 geht sehr gut. Aus dem Tunerbereich gibt es PLL U6213 (Typenbezeichnung unklar) die bis 1300 MHZ gehen, aber natürlich auch weniger Freqwuenz können.
Als letzte Möglichkeit fällt mir die Möglichkeit ein, mit einem 74ALS4040 die Frequenz zu erzeugen und diese dann mit einem Quarzsignal zu mischen. Verwende einen SA602
Es gibt auch noch einige Chips aus dem Cell Phone, WLAN und ISM Bereich, die zwar fuer einige hundert bis ueber 2.5GHz gedacht sind, aber oft zweckentfremdet werden koennen.
Ansonsten, wenn es nicht spektral blitzsauber sein muss, taete es auch ein RC Oszillator mit Varicap oder aehnlich. Die PLL Schaltung drumherum ist ja nicht so wild.
Ein gut erhältlicher PLL-Chip wäre zB. TSA5511 von Philips. Etwas feinere Auflösung sollte man mit den LMX23xx von National bekommen, die gibts zB bei Farnell. Beiden gemeinsam ist das Problem des fehlenden VCOs, das erledigt sich aber mit einem Transistor und Kapazitätsdiode :-)
BTW, nicht vergessen: Immer einen Puffer nach dem VCO, bevor's in die PLL geht. Sonst wird man nicht glücklich...
--
Georg Acher, acher@in.tum.de
http://wwwbode.in.tum.de/~acher
"Oh no, not again !" The bowl of petunias
Ach vergiss doch bitte diesen prähistorischen Monoliten, der mag ja vor 20 Jahren mal ganz nett gewesen sein ...
Nur weil irgendwelche Katalogversender einfach zu faul sind, sich mit neueren Bauteilen zu befassen, ist doch der 4046 sicher nicht das Mass aller PLL's.
Wohl war, die Frequenz am Phasendetektor ist sehr entscheidend für das Phasenrauschen, weil dummerweise das Teilungsverhältnis direkt eingeht. 1kHz am Phasendetektor ist wenig lustig.
Es gibt die Möglichkeit, eine weit höhere Frequenz runterzuteilen, es gibt Modulo-PLL's, aber ganz ehrlich:
Tu Dir den Stress bei 100MHz nicht an. Soetwas erzeugt man heute direkt per DDS.
Der in der Messtechnik übliche Weg für höhere ist es heutzutage, die Referenzfrequenz für die PLL aus einem DDS anzuliefern und dann den Phasendetektor trotzdem auf einer recht hohen Frequenz zu speisen. Ggf. sogar auf einer sehr hohen, wenn man nämlich einen *Mischer* in der Schleife einsetzt und gegen eine Nadel eines Kamms mischt, damit bringt man nämlich den Teilungsfaktor nämlich deutlich herunter, im Extremfall auf Eins. Das macht man z.B., wenn man 5GHz auf 1Hz genau einregeln möchte ;-) Allerdings dann bitte mit mindestens Quarzofen als Referenz.
Es gibt von Analog Devices sehr gute und auch gut erhältliche DDS Lösungen. Du brauchst mindestens 300MHz Taktfrequenz
Ergo: AD9854, AD9859 (hat bis x 20 Refclk Multiplier drin) AD9952 usw. Einfach
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anwählen und den DDS Selektor aufrufen. Ob Du den internen Refclk Multiplier nutzen möchtest, hängt von Deinen Anforderungen an das Phasenrauschen ab. Ansonsten: Die AD Teile funktionieren sehr gut, been there, done that, und zwar in einem System mit extremen Anforderungen an das Phasenrauschen. Dabei wurde allerdings eine externe sehr rauscharme hohe Frequenz als DDS Takt verwendet.
Und ja, man kann da auch direkt ohne ich_hab_zwar_kein_Lager_aber_will_mich_trotzdem_überall_ reinhängen_und_biete_kurze_22_Wochen_Lieferzeit_bei_
5000_Stück_Mindestabnahme Distri bestellen, die Halbleiterhersteller haben nämlich mittlerweile erkannt, dass "Großhändler", die selber keine großen Mengen einkaufen und lagern wollen, dafür aber immer "exklusiv" schreien und den Weg der Bauteile in die Entwicklung behindern, in der Wertschöpfungskette sinnlos sind. Verkauft wird nämlich das Teil beim Design-in und nicht beim Einkäufer, der feilscht nachher nur noch ...
Tät ich nicht machen, das gibt nette Spiegelfrequenzen und Harmonische aller Art, besonders wenn Rechtecksignale im Spiel sind. Comparatoren freuen sich über soetwas ;-/ Breitbandig (und das ist es relativ zu den niedrigen Frequenzen) ist das ein absoluter Krampf.
Es gibt heute wirklich nette Single Chip Lösungen für das Problem,
20 MHz rein, interner x 20 Multiplier, gewünschte Frequenz raus auf den Tiefpass und wieder rein in das IC zum integrierten Comparator. Die Performance einer solchen Lösung ist selbst mit dem internen Referenz-Multiplizierer 'zig mal besser als die einer Bastellösung.
Denkbar wäre auch, einen PLL/VCO Chip zu nehmen und den runterzuteilen, also z.B. Silabs 4133, wobei der IF Pfad mit dem internen Teiler allerdings gerade nicht reicht (Divider Ratio) und damit ein externer schneller Teiler nötig wird. Das sind dann aber mindestens 3 IC's, gegenüber einem DDS Chip ...
Aber warum einfach, wenn's auch kompliziert geht ;-/
DAS werde ich mir ausschneiden und einrahmen. Ein Exemplar davon hänge ich mir an meinen Arbeitsplatz und das andere lege ich in mein Gebetbuch um es sonntags in die Fürbitten einzuschließen. Denn so richtig kann ich es noch nicht glauben 8-).
Aber schöner hätte man es nicht ausdrücken können und man fragt sich, warum die Hersteller nicht schon früher darauf gekommen sind.
Ein 3000er Reel mit Bausteinen a 1 Euro wenn man noch nicht weiß, aber hofft, daß man mal über die 20 Prototypen hinaus kommt, ist nicht besonders prickelnd. Vor allem wenn man mehrere verschiedene davon in der Schaltung hat. Da helfen auch nicht die 10 kostenlosen Muster.
Warum sollte es einem Hersteller unmöglich sein, Mini-Reels, Mini-Trays usw abzupacken. IDT hatte mal QFP208 auf Reel! Tiefziehplastik mit der Möglichkeit, Einzelstücke problemlos mit der Schere abzuschneiden. Damit war jede Stückzahl möglich, OHNE daß dem Distri zugemutet werden mußte, für drei Bausteine ein ganzes Tray zu verschicken oder gar die Säge anzusetzen. Oder warum keine abbrechbaren Trays. Jaja, ISO9000 verbietet das. Bullshit! Ein vernünftiger Bestücker wird die Bausteine eh tempern, da das angebrochene Tray, das der Kunde anliefert bis zum Beweis des Gegenteils immer NICHT korrekt gelagert wurde.
Na hoffentlich setzt sich die Erkenntnis flächendeckend durch!
--
Edgar Conzen.
Meine gmx Adresse ist nur für ungebetene Gäste und wird nur selten gelesen.
Wer mir mailen will, der möge bitte gmx durch onlinehome ersetzen.
Urlaubsbilder weg? http://www.pcinspector.de/smart_media_recovery/welcome.htm
Ich kann momentan nichtmal nen Datenblatt finden. MC145170 und ..73 hab ich gefunden, schau ich mir später mal genauer an. Aber sagt mal, was ist eigentlich aus Motorola geworden? Eigentlich doch ON Semi? Wer zum Geier ist dann Freescale?
Hm, also DDS. Scheint wohl auf Dauer die einzige Möglichkeit.
Hm, google kennt weder "U6213 datasheet" noch "U6213 pll". Eine PLL alleine hilft mir allerdings wenig ohne einen VCO, der für sich schon ultrastabil ist. Wie gesagt, für 1kHz Schritte bräuchte ich eine 1kHz- Referenz, das heißt der VCO müsste über 1ms schon alleine die Frequenz halten.
Und ebenso dummerweise bestimmt die gewünschte Schrittweite die Frequenz am Phasendetektor.
Weit höher als 100MHz? Gut, bis 1GHz kann ich mit MC100ELxxx und MC12xxx noch basteln und tu das auch regelmäßig, aber "weit höher" ist wohl was anderes.
Okay, ich war davon ein wenig abgeschreckt, erklär ich gleich...
Also in Fällen, wo man so hohe Frequenzen braucht, daß sie sich nicht direkt mit DDS erzeugen lassen?
Man mischt dann gegen konstante 4,9GHz um eine PLL mit 100MHz aus DDS laufen zu lassen? Okay, das klingt sinnvoll. Klappt natürlich nicht über eine Oktave. :-) Und setzt voraus, daß man den DDS mit 100MHz in
1Hz-Schritten schon hat - damit wär ich ja schon glücklich. :-)
Die Langzeitstabilität kommt in meiner Anwendung dann sowieso rückwärts (und digital) über eine externe Regelschleife, ich brauche nur erstmal 50-100MHz in kleinen Schritten einstellbar und halbwegs stabil im Bereich Sekundenbereich.
Hatte ich durchaus schon getan. Hatte mir auch den Schaltplan zum evaluation board angeschaut, unter
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Die Selbstverständlichkeit, in der hier im Filter Induktivitäten von
12nH, 18nH, 20nH und Kapazitäten von 7,5pF eingezeichnet sind, ließ mich allerdings vermuten, daß hier doch noch ein kleiner Unterschied zwischen Theorie und Praxis besteht. Lasse mich aber gern eines Besseren belehren!
Im µs-Bereich ist das unkritisch, sobald es auf die ms zugeht, sollte das Ding aber stehen. Oberhalb 10MHz Refclk sollte das ja alles kein Problem sein.
Werde dem wohl folgen müssen. :-) Evtl versuchen, mit dem Master fclk möglichst hoch zu kommen, um den Filteraufwand gering zu halten...
Du meinst Sp0erle? :-))
Ja, hab schon mit Freude festgestellt, daß die Teile sogar bei Farnell zu haben sind.
Das ist nur eine Frage des Loop-Filters :-) Beim LMX kann ich jedenfalls sagen, dass es so gut ist, dass ein DAB-Signal (1536 Träger im 1kHz Abstand) damit sauber erzeugt werden kann, und da war AFAIR 500Hz Schrittweite eingestellt (bei ~230MHz). Und wenn da was nicht stabil wäre, hätte sich der DAB-Empfänger beschwert. Da reicht schon ein Schnippen an den PLL-Quarz, um den Empfang zu versauen...
--
Georg Acher, acher@in.tum.de
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Ach, das holt den Oszillator zurück, bevor der Phasencomparator was von der Abweichung merkt? :-))
Hab mir mal den LMX2301 angeschaut, das ist doch auch nix anderes als ein schneller PC im 4046-Stil zusammen mit nem gelatchten Zähler - jedenfalls erkenn ich da nichts, was ihm eine weitaus höhere Stabilität verleihen soll als einem 4046.
Warum sollte der VCO sooo rumzicken, dass die PLL im 1ms-Takt die Abweichungen so stark nachkorrigieren muss? Bei den niedrigen Frequenzen sollte man doch einen VCO hinbekommen, der auch ohne PLL halbwegs stabil ist ;-)
Ich habe den LMX2315 benutzt, den 2301 habe ich jetzt nicht angeschaut.
(bei
Einmal MAX2511 mit zwei externen Varicaps, einmal die Eigenbau-1T-Variante (nachdem mir der im SAA602 etwas arg unsicher anschwang...).
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Georg Acher, acher@in.tum.de
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Du meinst, ein selbstgestrickter oder von Minicircuits gekaufter, zwischen 50MHz und 100MHz durchstimmbarer VCO, würde binnen 1ms freilaufendem Betrieb (oder genauer gesagt 500µs, er wird ja auf beiden Flanken der 1kHz-Referenz nachgeregelt) nicht mehr als 1kHz (also 1E-5) weglaufen? Ich meine die Frage durchaus ernst..
Für die Minicircuits-Eigenschaften solltest du Oliver fragen ;-) Aber wenn das Ding mal warmgelaufen ist, warum sollte es sonst rumeiern? 1kHz in 1ms wäre 1MHz in 1s, und das ist ja wohl viel. Damit hätte man zu Prä-PLL-Zeiten ja nie einen guten UKW-Empfang hinbekommen...
Vom Verhältnis her sicher weniger (200+-25 oder so). Mit den richtigen Varicaps (ich hab' halt 33V-Typen an 5V betrieben...) sollte man aber mehr hinbekommen. DDS (in deinem Fall sicher mit weniger Komponenten als die PLL-Lösung) wollte ich nicht hernehmen, weil ich damit noch gar keine Erfahrung hatte und OFDM ja sehr empfindlich bzgl. Jitter&Co ist.
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Georg Acher, acher@in.tum.de
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Einerseits klingt das logisch, andererseits heißt "schnelles Rumeiern" ja nicht, daß er eine Sekunde lang in die gleiche Richtung eiern würde.
ich
Ich werd nochmal ein paar Nächte drüber schlafen. Klar, DDS ist schon reizvoll, zudem ich (was ich bisher nicht erwähnt hatte) vier solche Frequenzgeneratoren brauche, zwischen denen ich (im Fall PLL) umgeschaltet hätte, was man bei DDS alles in einem erschlagen könnte. Vorausgesetzt, ich bekomme die Filter entsprechend hin und verliere weder am 0,5mm Pinraster noch an der 1,8V-Versorgung den Spaß. :-)
Dafür empfinde ich mangelnde Erfahrung nicht als Hindernis sondern als Chance und Herausforderung, an anderer Stelle des Gesamtprojekts steige ich gerade gleichzeitig in USB und CPLDs ein und nehme das als Anlass, einen alten SMD-Lötofen auszugraben und mal zu testen, ob ich damit ordentliche Leiterplatten hinbekomme. :-)
Warum sollte es? Solange die Versorgungsspannung gut stabilisiert ist und keine Fliege drauf rumlutscht, können die Änderungen ja "nur" von Änderungen an L/C und dem Arbeitspunkt des Transis herkommen. Im Endeffekt also alles Auswirkungen der Wärme, und die ändert sich nur langsam.
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Georg Acher, acher@in.tum.de
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