Loop Filter nach Mixer für PLL

[T. F. (sar)]

Hallo,

Ich habe einen Oszillator (fest) bei 868MHz und einen VCO mit 868MHz +/- 
18kHz (0-10V). Wenn ich die beiden auf einen Mixer gebe (Mini-circuits 
ADE-2) und einen Tiefpass (fc=11MHz) bekomme ich wie erwartet das 
Differenzsignal (ca 0.4Vpp). Der Steuereingang des VCO hat ca eine 
Bandbreite von 10kHz.

Bisher habe ich Erfahrungen mit Phasendetektoren gemacht welche entweder 
separate Up / Down Ausgänge hatten oder einen Chargepump Ausgang hatten. 
Da gibt es einiges an Literatur und Tools zum Berechnen des Loopfilters.

Mir ist jetzt die Struktur und Vorgehensweise bei der Verwendung des 
Ausgangssignalen des Mixers unklar.

Hat jemand ein paar gute Links zu dem Thema oder kann mir weiterhelfen ?

Danke

[Gerhard O. (gerhard_)]

T. F. schrieb:
> Hallo,
>
> Ich habe einen Oszillator (fest) bei 868MHz und einen VCO mit 868MHz +/-
> 18kHz (0-10V). Wenn ich die beiden auf einen Mixer gebe (Mini-circuits
> ADE-2) und einen Tiefpass (fc=11MHz) bekomme ich wie erwartet das
> Differenzsignal (ca 0.4Vpp). Der Steuereingang des VCO hat ca eine
> Bandbreite von 10kHz.
>
> Bisher habe ich Erfahrungen mit Phasendetektoren gemacht welche entweder
> separate Up / Down Ausgänge hatten oder einen Chargepump Ausgang hatten.
> Da gibt es einiges an Literatur und Tools zum Berechnen des Loopfilters.
>
> Mir ist jetzt die Struktur und Vorgehensweise bei der Verwendung des
> Ausgangssignalen des Mixers unklar.
>
> Hat jemand ein paar gute Links zu dem Thema oder kann mir weiterhelfen ?
>
> Danke

Guck Dir mal diese Appnote von Wenzel Associates an wo Dein Vorhaben für 
Phasenrauschemessungen eingesetzt wird:

https://wenzel.com/documents/measuringphasenoise.htm
https://wenzel.com/documents/phasenoisemeasurement.htm
http://www.lansdale.com/Articles/an1639.pdf
https://www.npl.co.uk/special-pages/guides/gpg68_noise
https://stars.library.ucf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5979&context=rtd
http://www.hparchive.com/seminar_notes/HP_PN_seminar.pdf

[T. F. (sar)]

Danke für die Links! Werde ich mir gleich Mal durchlesen.

[Robert M. (r0bm)]

T. F. schrieb:
> Bisher habe ich Erfahrungen mit Phasendetektoren gemacht welche entweder
> separate Up / Down Ausgänge hatten oder einen Chargepump Ausgang hatten.
> Da gibt es einiges an Literatur und Tools zum Berechnen des Loopfilters.

An der Berechnung des (aktiven) Schleifenfilters ändert sich nichts. Was 
du aber machen musst, ist die Phasendetektorkonstante zu bestimmen. 
Diese hängt vom jeweiligen Ringmischer, der Eingangsleistung am RF/LO 
Port und Belastung am ZF Port ab.

T. F. schrieb:
> Mir ist jetzt die Struktur und Vorgehensweise bei der Verwendung des
> Ausgangssignalen des Mixers unklar.

Die einfachste Schaltung mit dem geringsten Aufwand ist ein einfacher 
Differenzverstärker am Ausgang des Mischers. Der Verstärker und der 
Phasendetektor können mit bspw. 5V vorgespannt werden, damit nur eine 
unipolaren Versorgung notwendig ist und die PLL-Ausgangsspannung zum VCO 
passt. Da es sich um eine PLL 1. Ordnung handelt, sind Fang- und 
Haltebereich der PLL gleich.

Bei einer PLL höherer Ordnung ist der Fangbereich kleiner als der 
Haltebereich und kann, je nach Grenzfrequenz des Schleifenfilters, klein 
ausfallen. Entweder musst du dann manuell eingreifen oder das 
Schleifenfilter mit einer Sweep-Schaltung erweitern.

[hf werker (Gast)]

T. F. schrieb:
> Mir ist jetzt die Struktur und Vorgehensweise bei der Verwendung des
> Ausgangssignalen des Mixers unklar.

Das geht auch nicht so einfach mit einem Mischer im Original-
Frequenzbereich. Denn aus dem Mischer kommt bei Frequenz-
abweichungen immer ein Differenz-Signal raus, egal ob die
Sollfrequenz jetzt höher oder niedriger ist. Daher fehlt die
Richtungsinformation die ein Phasendetektor üblicherweise
liefert um eine Abweichung nach plus oder minus zu finden.

T. F. schrieb:
> oder kann mir weiterhelfen ?

Beschreibe mal was du denn genau machen möchtest. Das Eine
auf das Andere synschronisieren macht man heutzutage mit einem
integrierten PLL Baustein. Natürlich kann man das Ganze auch
diskret aufbauen, aber dazu braucht es bei solchen Frequenzen
schon Frequenzteiler da Phasendetektoren nur in seltenen
Ausnahmefällen über 100 MHz hinausgehen. Und die die es können
haben bereits Teiler mit eingebaut.