Schaltungstechnik

528 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Loop-Filter: Man unterscheidet aktive und passive Loop-Filter. Bild 7.6-10
zeigt ein passives Loop-Filter. Mit den Parametern des Loop-Filters können ganz
wesentlich die Eigenschaften der gesamten PLL beeinflußt werden. Die übrigen
Parameter einer PLL in Form der Konstanten des Phasenvergleichers Kd und des
spannungsgesteuerten Oszillators K0 liegen im wesentlichen nach Auswahl der
Schaltung fest. Im allgemeinen gilt folgende Übertragungsfunktion für das Loop-
Filter mit vTP,0 als Verstärkung bei tiefen Frequenzen:
Fj
U 1 + j
f
2
= ------ = v
U TP 0 -----------------------------------------
1 + j d
1 + 2 Ein Tiefpass weist Integrator-Eigenschaften auf. Bei tiefen Frequenzen wird das
Eingangssignal bei der passiven Anordnung ungedämpft und bei der aktiven
Anordnung verstärkt auf den Ausgang übertragen. Die Phasendrehung dabei ist
Null. Frequenzen oberhalb der Eckfrequenz, gegeben durch 1/( 1 + 2), werden
abgeschwächt. Es ergibt sich ein Phasenunterschied von -90 o . Bei Frequenzen
oberhalb der Eckfrequenz, gegeben durch 1/ 2 , erhält man wieder einen konstanten
Abschwächungsfaktor. Die Phasendrehung ist dann wieder Null.
U d
R 1
Bild 7.6-10: Passiver Tiefpass mit den Zeitkonstanten 1 und 2
R 2
C 2
U f
2 = R2 C2 1 + 2 = R1+ R2 C2 (7.6-7)
7.6.3 Systemverhalten
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen dem gerasteten Zustand und dem nicht
gerasteten Zustand eines PLL-Schaltkreises. Ist die zu synchronisierende Frequenz
f0 , so bleibt der PLL innerhalb des Haltebereichs fH gerastet. Im ungerasteten
Zustand kann der PLL innerhalb fL in einer Periode des Eingangssignals einrasten.
Der Ziehbereich fP ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einrastvorgang
mehrere Perioden Zeitdauer benötigt. Bild 7.6-11 veranschaulicht die verschiedenen
Bereiche um die Referenzfrequenz f0. - fL - fP -
fH f 0
+ fL + fP + fH Bild 7.6-11: Haltebereich, Fangbereich (Lock-In-Range) und Ziehbereich (Pull-In-Range)
eines PLL-Schaltkreises
f