Schaltungstechnik

534 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Bild 7.6-4 wurde das Grundprinzip beispielhaft dargestellt. Ein weiteres wichtiges
Anwendungsgebiet ist die Taktsignalaufbereitung bzw. die Taktrückgewinnung.
Bild 7.6-16 zeigt das Prinzip eines optischen Empfängers mit Taktrückgewinnung
und Entscheider zur Signalregenierung. Der Entscheider zur Signalregenerierung
ist ein Komparator, bei dem die Entscheiderschwelle geeignet eingestellt
werden muss. Vor der eigentlichen Taktrückgewinnung mit einem PLL gilt es, aus
dem Eingangssignal ein Signal abzuleiten, das einen möglichst hohen Spektralanteil
bei der Taktfrequenz aufweist (u.a. durch Differenzierung der Flanken). Die
Aufgabe der Taktrückgewinnung ist es, ein möglichst jitterfreies Taktsignal (geringes
Phasenrauschen) aus der statistisch verteilten Empfangssignalfolge
(...010111010...) des Ausgangssignals des optischen Empfängers abzuleiten. In der
Regel wird hierzu ein PLL-Schaltkreis verwendet. Der PLL-Schaltkreis wirkt in
dieser Anwendung als adaptives Bandfilter mit hoher Güte (z.B. Q 1000).
Inner-
halb eines bestimmten Haltebereichs fH
kann einer Taktfrequenzschwankung
gefolgt werden. Grundsätzlich könnte man auch mit passiven Resonatoren die
Taktrückgewinnung realisieren. Zum einen ist es relativ aufwendig, die Frequenzkonstanz
bei hoher Güte im Betrieb einzuhalten (Temperatur, Alterung). Zum
anderen fehlt bei passiven Resonatoren die Nachführung der Filterkurve bei
Schwankungen der Taktfrequenz. Es ergibt sich vielmehr eine Phasenverschiebung
und damit eine Verschiebung des optimalen Entscheiderzeitpunktes, was zu einer
Erhöhung der Fehlerrate des Empfangssystems führt.
Die typischen Signalverläufe eines optischen Empfängers mit Taktrückgewinnung
und Entscheider zur Signalregenerierung zeigt Bild 7.6-17. Wichtig dabei ist
die Rückgewinnung eines möglichst jitterfreien Signals, d.h. die Taktrückgewinnung
muss hochfrequenten Phasenjitter unterdrücken.
optischer
Empfänger
u 1
Signal-
aufbereitg.
PLL -
Schaltung
Entscheider
Taktauf-
bereitung
Bild 7.6-16: Optischer Empfänger mit Taktrückgewinnung und Entscheider zur Signalregenerierung
u 2
u 3