Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 56
Drehzahlbereich. Der feste Teil des Schleifenfilters wird auf den oberen
Drehzahlbereich dimensioniert. Bild 4.21 zeigt die vollständige Struktur
des PLL mit VCO- und Filternachführung.
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1
2 N
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Referenz
Bild 4.21: PLL mit Regelung der Mittenfrequenz und
arbeitspunktabhängiger Filternachführung
Der mit den beschriebenen Maßnahmen erzielbare Durchstimmbereich
hängt vom Teilerfaktor N und dem zulässigen Jitter des Ausgangssignals
ab. Grundsätzlich vermindert ein höherer Teilerfaktor die Dämpfung des
Systems und verringert damit den Durchstimmbereich. Der zulässige Phasenjitter
des Ausgangssignals hängt von der Arbeitsgeschwindigkeit der
nachfolgenden Elektronik ab.
Da die nachfolgende Feldorientierung mit einer Taktfrequenz von 100
MHz arbeitet, wurde der zulässige Phasenjitter auf 2 Taktimpulse entsprechend
±20 ns festgelegt. Mit dieser Randbedingung konnte bei einem
Teilerverhältnis von N = 7 der Durchstimmbereich auf ∆ fp ≈ 300 und bei
N = 6 auf fp ≈ 500
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∆ erweitert werden. Bild 4.22 zeigt das Ausgangssig-
nal und das Eingangssignal des PLL bei maximal zulässigem Phasenjitter;
in Bild 4.23 sind die Unterschiede der Modifikationen zusammengefasst.
Zur Beurteilung des Verhaltens der einzelnen Komponenten im Frequenzbereich
wurde der PLL bei einem Teilerfaktor von N = 6 Bit entsprechend
K = 64 mit einem Funktionsgenerator in einem Zeitfenster von
drei Sekunden kontinuierlich durchgestimmt. Bild 4.24 zeigt das Verhalten.
Die untere Drehzahlgrenze liegt bei nmin = 3.300 Umin -1 , die obere Drehzahlgrenze
bei nmax = 1,7E6 Umin -1 Dies entspricht einem Durchstimm-
� sek