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Crashkurs PLL

Grundlagen: PLL-Synthesizer / PLL-Oszillator / PLL-Design


Der VCO

Ein VCO ist nichts weiter als ein spannungsabgestimmter Oszillator (engl. voltage controlled oscillator).

Das folgende Bild3 zeigt eine Oszillator-Grundschaltung mit der Komponente Verstärker/Begrenzer (grau) und die frequenzbestimmende Schaltung mit variabler Kapazität. Die frequenzbestimmende Schaltung ist ein LC-Schwingkreis bestehend aus L, C1 und C2 (schwarz).

Soweit ein ganz normaler Oszillator, bis auf die Besonderheit der zusätzlichen variablen Kapazität (rot). Über den Widerstand R wird den Kapazitätsdioden VC die Abstimmspannung Uab zugeführt und damit die Frequenz des LC-Schwingkreises verändert. Meist werden immer zwei Kapazitätsdioden in der gezeigten Form eingesetzt. Dadurch werden nichtliniare Effekte teilweise kompensiert und damit Oberwellen reduziert.

Bei niedriger Uab hat VC eine maximale Kapazität und damit der LC-Schwingkreis eine niedrigere Frequenz.
Das läßt sich gut merken, niedrige Spannung gleich niedrige Frequenz und hohe Spannung gleich hohe Frequenz.

Die Grundschaltung im Bild3 zeigt lediglich das Wesen eines VCOs.
Eine VCO-Schaltungssammlung kann ich auf Grund der Vielzahl verschiedener Anforderungen an VCOs an dieser Stelle nicht bieten.

Bild 3: eine Oszillator-Grundschaltung als VCO

PLL-VCO

Der Bau eines guten VCOs erfordert reichlich Erfahrung, weshalb ich für den Anfang die Verwendung eines fertigen VCO-Moduls empfehle, besonders bei höheren Frequenzen.

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