Frequenz-"Verhundertfacher" mit PLL und Frequenzbereich von

[ElCapitano]

Hallo zusammen,

ich benötige zum takten eines SC-Filters das als Mitlauffilter
geschaltet werden soll genau die 100-fache Frequenz eines
Eingangssignals das zwischen 50 und 5000Hz variiert. Jetzt hatte ich
mir den ganzen Aufbau mit einer PLL vorgestellt. Zwischen VCO und
Phasenkomparator ein 100:1 Teiler eingebaut und das ganze sollte
grundsätzlich funktionieren. Ich kenne zwar die Grundfunktionsweise
einer PLL, weiss allerdings nicht genau wie sich das verhält mit der
"Free running frequency" des VCO. Wo sollte ich die denn ansetzen,
welchen Einfluss hat diese Frequenz auf den späteren Einrastbereich.
Erste Tests habe ich mit dem LM565 durchgeführt. Da ist im Datenblatt
auf S.8 ein Lag-Lead-Filter kurz beschrieben das dann eingesetzt
werden soll, wenn eine grosse Bandbreite gefordert ist. Allerdings ist
das ganze nicht näher beschrieben. Kann mir jemand weiterhelfen, ich
bin für alles dankbar.
Gibts ne andere viell. einfachere Möglichkeit eine Frequenz mit 100 zu
multiplizieren?

Gruß
ElCapitano

 

[Oliver Bartels]

On 5 Feb 2004 11:10:51 -0800, Chr-Schmidt@gmx.de (ElCapitano) wrote:

Ich kenne zwar die Grundfunktionsweise
einer PLL, weiss allerdings nicht genau wie sich das verhält mit der
"Free running frequency" des VCO.
Naja, halt von 5kHz bis 500kHz in Deinem Fall.

Das ist *so* nicht wirklich ideal, da 6,6 Oktaven, ein
solcher VCO ist analog ohne Tricks sehr problematisch.

Was geht: VCO z.B. von 10MHz bis 10,5MHz und dann
mit weiterem 10MHz Oszillator heruntermischen. Allerdings darf
man für die 5kHz das Steuersignal nicht scharf ansehen, sonst
sind es 3kHz oder 7kHz ;-/

Und die Einrastzeit und Filterdimensionierung wird auch heikel
sein.

Gibts ne andere viell. einfachere Möglichkeit eine Frequenz mit 100 zu
multiplizieren?
Allgemein: Leider keine wirklich einfache.

Alternativ wäre eine DDS basierte Lösung denkbar, Deine
Frequenz sollte sich sehr leicht messen lassen und der
DDS wird dann einfach mit dem 100fachen digital
programmiert.

Da Du bei 50Hz sowieso 20ms Periodendauer hast, ist die
Updategeschwindigkeit eh' begrenzt (so man nicht korreliert,
was aber einen absolut reinen und amplitudenstabilen
Sinus voraussetzt, da jede Amplitudenänderung auch mit
Seitenbändern einhergeht, für die wieder das Zeitgesetz
der Nachrichtentechnik grüßt, sprich Mindestmessdauer
für Frequenzseparation mit bestimmter Auflösung), die
Messung und den Update kann ergo ein Mikrocontroller
leicht erledigen.

Auch wenn diese Lösung komplizierter klingt, ist sie
vermutlich am Ende wesentlich stabiler als eine PLL über
ca. 6,6 Oktaven. Als DDS bietet sich z.B. der AD9850 an.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Frank Scheffski]

On 5 Feb 2004 11:10:51 -0800, Chr-Schmidt@gmx.de (ElCapitano) wrote:

Gibts ne andere viell. einfachere Möglichkeit eine Frequenz mit 100 zu
multiplizieren?

Schau Dir mal das hier an:

http://www.mertech.de/mt/mt_02.html

Irgendwo in einer alten ELV war mal so eine Schaltung drin, als Zusatz
zu einem 1MHz-Frequenzzählermodul. Da waren ~4 IC drauf und das Teil
konnte *10 und *100.


MfG

Frank

 

[Helmut Kundel]

Oliver Bartels <spamtrap@bartels.de> wrote in message news:<ku5520907jolsdrses6raa8o48qcecb4u4@4ax.com>...

On 5 Feb 2004 11:10:51 -0800, Chr-Schmidt@gmx.de (ElCapitano) wrote:
Ich kenne zwar die Grundfunktionsweise
einer PLL, weiss allerdings nicht genau wie sich das verhält mit der
"Free running frequency" des VCO.
Naja, halt von 5kHz bis 500kHz in Deinem Fall.
Das ist *so* nicht wirklich ideal, da 6,6 Oktaven, ein
solcher VCO ist analog ohne Tricks sehr problematisch.

........

Hallo Oliver,

so wie ich es verstehe gehst Du davon aus, daß die Schaltung die 50
bis 5000 Hz in "einem Rutsch" beherrschen soll, das muß aber nicht
zwangsweise so sein. Wenn man die PLL nur z.B. 1 zu 10 variieren läßt
(von 50kHz bis 500kHz)und den Rest durch entsprechend umschaltbare
Nachteiler digital erledigt, ergibt sich eine einfache und stabile
Lösung. Bespiele dazu finden sich mehrfach bei Applikationen der
CMOS-PLL 4046 und deren Abkömmlingen (HC); da ist auch der
Phasenkomparator schon eingebaut und die Dimensionierung des VCO und
der Filter ist genau erklärt. Wie gesagt, ich weiß nicht, ob das in
der Anwendung des TE möglich ist aber für genau den beschriebenen
Zweck (feinstufiges Abstimmen eines SC-Filters) setze ich schon viele
Jahre genau dieses Konzept ein.

Gruß, Helmut

 

[ElCapitano]

Hi, danke für die ausführiche Antowort...
Ich habe allerdings gerade bemerkt dass ich mich etwas falsch
ausgedrückt habe. Also: Nochmal etwas konkreter:
Die Einfangsfrequenzen (Motordrehzahlen) liegen im Bereich zw. 500Hz
und 5kHz, als Ausgang benötige ich dann 50k - 500k.
Das macht dann "nur" noch ~3,5 Oktaven.

Gruß
Christian



Oliver Bartels <spamtrap@bartels.de> wrote in message news:<ku5520907jolsdrses6raa8o48qcecb4u4@4ax.com>...

On 5 Feb 2004 11:10:51 -0800, Chr-Schmidt@gmx.de (ElCapitano) wrote:
Ich kenne zwar die Grundfunktionsweise
einer PLL, weiss allerdings nicht genau wie sich das verhält mit der
"Free running frequency" des VCO.
Naja, halt von 5kHz bis 500kHz in Deinem Fall.
Das ist *so* nicht wirklich ideal, da 6,6 Oktaven, ein
solcher VCO ist analog ohne Tricks sehr problematisch.

Was geht: VCO z.B. von 10MHz bis 10,5MHz und dann
mit weiterem 10MHz Oszillator heruntermischen. Allerdings darf
man für die 5kHz das Steuersignal nicht scharf ansehen, sonst
sind es 3kHz oder 7kHz ;-/

Und die Einrastzeit und Filterdimensionierung wird auch heikel
sein.

Gibts ne andere viell. einfachere Möglichkeit eine Frequenz mit 100 zu
multiplizieren?
Allgemein: Leider keine wirklich einfache.

Alternativ wäre eine DDS basierte Lösung denkbar, Deine
Frequenz sollte sich sehr leicht messen lassen und der
DDS wird dann einfach mit dem 100fachen digital
programmiert.

Da Du bei 50Hz sowieso 20ms Periodendauer hast, ist die
Updategeschwindigkeit eh' begrenzt (so man nicht korreliert,
was aber einen absolut reinen und amplitudenstabilen
Sinus voraussetzt, da jede Amplitudenänderung auch mit
Seitenbändern einhergeht, für die wieder das Zeitgesetz
der Nachrichtentechnik grüßt, sprich Mindestmessdauer
für Frequenzseparation mit bestimmter Auflösung), die
Messung und den Update kann ergo ein Mikrocontroller
leicht erledigen.

Auch wenn diese Lösung komplizierter klingt, ist sie
vermutlich am Ende wesentlich stabiler als eine PLL über
ca. 6,6 Oktaven. Als DDS bietet sich z.B. der AD9850 an.

Gruß Oliver

 

[Martin Lenz]

ElCapitano schrieb:

Hallo zusammen,

ich benötige zum takten eines SC-Filters das als Mitlauffilter
geschaltet werden soll genau die 100-fache Frequenz eines
Eingangssignals das zwischen 50 und 5000Hz variiert. Jetzt hatte ich
mir den ganzen Aufbau mit einer PLL vorgestellt. Zwischen VCO und

Andere Idee: Wenn die PLL auf der Frequenz des Eingangssignales
arbeitet, dann ist sie ja selbst sowas wie ein Mitlauffilter ->
vielleicht brauchst du din SC ja dann gar nicht mehr und könntest direkt
das VCO Signal nehmen - natürlich nur, wenn dich nicht gerade die
Amplitude interessiert...

Martin