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Mittels einer Phasenregelschleife (PLL – Phase Locked Loop) kann ein relativ instabiler variabler Oszillator (VCO – Voltage Controlled Oscillator) an einen sehr stabilen Referenzoszillator mittels Phasenvergleich angebunden werden. Ein optionaler Frequenzteiler innerhalb des Phasenregelkreises ermöglicht es, die Frequenz des VCOs auch auf einer vielfachen Frequenz des Referenzoszillators einzurasten. Durch die Wahl des Teilverhältnisses des Frequenzteilers können somit unterschiedliche Frequenzen erzeugt werden.
Abbildung 143: Darstellung einer Phasenregelschleife (PLL)
Grundlegend besteht eine Phasenregelschleife daher aus folgenden Elementen: Phasenvergleicher, Tiefpassfilter und VCO.
Der Phasenvergleicher gibt bei abweichender Phase dessen beider Eingangssignale (VCO, Oszillator) eine Steuergröße in Form von Impulsen ab, die mittels des nachgeschalteten Tiefpassfilters in eine Gleichspannung überführt werden. Diese Gleichspannung steuert die Frequenz des VCOs, so dass sich ein Regelkreis ergibt, in dem der Phasenversatz auf null ausgeregelt wird (stabiler Zustand – man sagt auch, dass die PLL eingerastet bzw. locked ist). Ist die PLL eingerastet, so sind die Frequenzen und Phasenlagen an den Eingängen des Phasenvergleichers identisch.
AD701: Welche Baugruppen muss eine Phasenregelschleife (PLL) mindestens enthalten?
AD702: Welche der nachfolgenden Aussagen ist richtig, wenn die im Bild dargestellte Regelschleife in stabilem Zustand ist?
Die Genauigkeit und Stabilität der Ausgangsfrequenz einer PLL wird hauptsächlich durch die Eigenschaften des eingesetzten Referenzoszillators (meist ein Quarzgenerator) bestimmt.
AD705: Ein Frequenzsynthesizer soll eine einstellbare Frequenz mit hoher Frequenzgenauigkeit erzeugen. Die Genauigkeit und Stabilität der Ausgangsfrequenz eines Frequenzsynthesizers wird hauptsächlich bestimmt von ...
Soll eine PLL auf unterschiedliche Frequenzen abstimmbar sein, so kann dies mittels eines Teilers erfolgen. Der kleinste Frequenzabstand wird in diesem Fall durch die Frequenz des Referenzoszillators bestimmt, da kleinere Schritte nicht möglich sind.
AD703: Wie groß muss bei der folgenden Schaltung die Frequenz an Punkt A sein, wenn ein Kanalabstand von 12,5 kHz benötigt wird?
Um das Teilverhältnis einer PLL mit bekannter Referenzoszillator-Frequenz und gewünschter Ausgangsfrequenz berechnen zu können, muss der Teilfaktor der PLL so eingestellt sein, dass sich an beiden Eingängen des Phasenvergleichers die gleiche Frequenz (des Referenzoszillators) ergibt. Hierdurch kann auf den Teilfaktor rückgerechnet werden.
AD704: Die Frequenz an Punkt A beträgt 12,5 kHz. Es sollen Ausgangsfrequenzen im Bereich von 12,000 MHz bis 14,000 MHz erzeugt werden. In welchem Bereich bewegt sich dabei das Teilerverhältnis n?
