Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phasenregelschleife Phasenrauschen


von Phasenregelschleife (Gast)


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Hallo,

Ich beschäftige mich seit eingiger Zeit mit der Phasenregelschleife und 
habe nun die einzelnen Komponenten studiert. Ich frage mich nun ob das 
Phasenrauchen des Ausgangssignal auschließlich vom VCO abhängig ist, 
denn der VCO bekommt ja die Kontrollspannung vom Schleifenfilter. Dabei 
wäre es doch möglich das das Ausgangssignal vom schleifenfilter 
ebenfalls rauschbelastet ist wodruch der VCO zum rauschen animiert wird 
oder täusche ich mich da?

von Syndedi Seiser (Gast)


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Phasenregelschleife schrieb:
> Ich frage mich nun ob das
> Phasenrauchen des Ausgangssignal auschließlich vom VCO abhängig ist,

Da frage ich mich

Phasenregelschleife schrieb:
> Ich beschäftige mich seit eingiger Zeit mit der Phasenregelschleife und
> habe nun die einzelnen Komponenten studiert.

was du in dieser "einiger Zeit" gemacht hast, denn üblicherweise
wird in Dokumentationen zu PLLs das Thema Rauschen, Phasenrauschen
besonders beachtet da es ein sehr wichtger Bestandteil der
Signal-Generierung ist. Insbesondere wenn du die "einzelnen
Komponenten studiert" hast müsstest du ja schon eine Menge wissen.

Vielleich gehst du mal von den Allgemeinplätzen weg und
beschreibst (in Form eines Blockschaltbildes) eine Konfiguration
(mit Rauschdaten) als Diskussionsgrundlage auf die man sich
beziehen kann.

Phasenregelschleife schrieb:
> wodruch der VCO zum rauschen animiert

Nein, ein VCO wird wie jedes andere Schaltungselement nicht
zum Rauschen animiert sondern er rauscht einfach, so wie jedes
andere Schaltungselement auch.

von Wolfgang (Gast)


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Syndedi Seiser schrieb:
> Nein, ein VCO wird wie jedes andere Schaltungselement nicht
> zum Rauschen animiert sondern er rauscht einfach, so wie jedes
> andere Schaltungselement auch.

Eine Phasenregelschleife lebt davon, dass Phasenfehler korrigiert 
werden. Genau diese ausgewerteten Phasenfehler gehen als Steuersignal 
auf den VCO, i.e. der eiert rum, um halbwegs gut die Phase zu halten. 
U.a.  diese Eierei wird als Rauschen gemessen.

von Syndedi Seiser (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> U.a.  diese Eierei wird als Rauschen gemessen.

Achsoooooooo, ja du kennst dich ja aus.

von Alter Sack (Gast)


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Das Phasenrauschen einer PLL wird von vielen Faktoren bestimmt.
Unter anderem:
- Phasenrauschen des Referenzoszillators
- Frequenzvergleicher/Phasendetektor Regelbandbreite Dimensionierung, 
Loopfilter Verstärker Rauschen, Rauschfreiheit der Versorgungsspannung
- Phasenrauschen alleine vom VCO (Sehr Design und Frequenz abhängig)
- Guete und Qualitate der Schwingkreiskomponenten
- Das Phasenrauschen erhöht sich mit dem Divisionfaktor des N-Teilers
- Phasenrauschen erhöht sich mit Multiplikation des VCO Signals
- Phasenrauschen erniedrigt sich mit Division des VCO Signals
- Phasenrauschen beeinflußt massgeblich die Trennungsleistung eines 
Empfängers bei starken und schwachen Signalen und kann auch für 
sogenannte Desensitisation verantwortlich sein.

Als gute Referenzliteratur gibt es z.B. die bekannten Receiver/PLL 
Bücher von Dr. Ulrich Rhode vor. Dort wird alles beschrieben. Das PLL 
Phasenrauschen und Verhalten läßt sich annähernd berechnen und mit 
geeigneter SW gut simulieren.

Generell wird das Phasenrauschen einer PLL innerhalb der Loop-Bandbreite 
vom Phasenrauschen des Referenzoszillators bestimmt und außerhalb der 
Loop-Bandbreite hauptsächlich vom VCO. Bei hochwertigen Signalquellen 
spielt auch das Phasenrauschen der Verstärker Elemente eine gewisse 
Rolle. Auch digitale Bausteine wie Frequenzteiler tragen zum 
Gesamtphasenrauschen bei.

Niedriges Phasenrauschen ist dann von Bedeutung wenn es z.B. darum geht 
nahe beieinander liegende Signale in einem Empfänger zu trennen weil ein 
rauschender L.O. einen breiten Rauschsockel hat und dann auch 
benachbarte Frequenzen durch den Mischer geraten auch wenn der RX an 
sich eine gute Selektion hat. Gute KW Empfänger haben ein niedriges 
Phasenrauschen von mindesten 100dbc oder besser. Dieses Kriterium ist 
auf 1Hz Bandbreite bezogen bzw umgerechnet.

Auch Sender sollen niedriges Phasenrauschen haben. Auch bei modernen 
Modulationsarten spielt ein niedriges Phasenrauschen eine große Rolle.

Erfolgreiches Entwickeln von hochwertigen PLL Schaltungen erfordert viel 
HF/NF/Digitaltechnik Erfahrung, Instrumente und heutzutage SW Werkzeuge. 
Auch dem mechanischen Aufbau und Abschirmung von hochwertigen PLLS muss 
viel Aufmerksamkeit geschenkt werden.

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