1. Vorbereitung 1.1 Datenblätter 1.2 Ein- und Ausgangssignale des EXOR-Gatters

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Hedwig Otto
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1 1. Vorbereitung 1.1 Datenblätter 1.2 Ein- und Ausgangssignale des EXOR-Gatters EXOR X1 X2 Y A: B1: B2: B3: A exor A: A exor B1: A exor B2: A exor B3: 1.3 Bedeutung des Tiepasses Man nehme an die VCO-Frequenz weicht nur noch sehr wenig von der Reerenz ab. Wenn der Oszillator jetzt nachgeregelt wird, und ein wenig über das Ziel hinaus schießt (daher die VCO-Frequenz nun in der anderen Richtung ein kleines Stück abweicht) muss die Frequenz wieder nachgeregelt werden. Das Nachregeln passiert in sehr schneller Folge (d. h. die Regelrequenz ist sehr hoch). Diese hohen Regelrequenzen werden durch den Tiepass unterdrückt, und damit ein kleiner Toleranzbereich eingeügt (Quelle: Wikipedia)

2 2. Versuchsdurchührung 2.1 Spannungsgesteuerter Oszillator BILD 1 Die Schaltung wurde wie in der Angabe(BILD 1) vorgegeben augebaut und ür sieben verschiedene Potentiometereinstellungen die Frequenz des Ausgangssignals bestimmt. Messung V OUT pp OUT 1 (max) 5,20 V 1,196 khz 2 5,20 V 1 khz 3 5,20 V 1,1 khz 4 5,20 V 0,9 khz 5 5,20 V 0,8 khz 6 5,20 V 0,7 khz 7 (min) 5,20 V 0,4 khz Ausgangssignal: U T

3 Wenn man in der Nähe des Ic einen Kondensator C mit 100nF zwischen U DD und Masse schalten würde, würde sich in diesem Versuchsaubau wenig ändern. Im ideal all sollte sich je doch das Signal verbessern, also einen steileren Anstieg haben, ohne Überschwinger. Bei Signaländerungen benötigt der Baustein mehr Strom, dieser würde durch den zusätzlichen Kondensator in naher Umgebung des Bausteins zur Verügung gestellt. Somit wären auch schnellere Signale zu verwirklichen (PC). 2.2 FSK-Generator BILD 2 Der FSK-Generator wurde wie vorgegeben(bild 2) augebaut und mit dem Oszilloskop, das Eingangssignal und das Ausgangsignal dargestellt. U Ausgang t Eingang Den verschiedenen Frequenzen des Ausgangssignal können z.b. eine Logische Eins bzw. Null zugeordnet werden. Somit kann man diese Schaltung zur Inormationsübertragung, bzw. zum umschalten verwenden.

4 2.3 Frequenzvervielacher BILD 3 Die Schaltung wurde auch wie in der Angabe(BILD 3) gezeigt augebaut. Zunächst wurde geprüt ür welche Eingangsrequenzen die Schaltung stabil läut. Für eine maximale Ausgangsrequenz von 1,7 khz bei einer Eingangsrequenz von 17Hz läut die Schaltung noch normal. Gibt man jedoch eine höhere Frequenz au den Eingang, steigt die Ausgangsrequenz nicht mehr an, sondern bleibt konstant au 1,7 khz. Jetzt messen wir ür 6 verschiedene Frequenzen die Ausgangsrequenzen. Messung t T t high OUT lowout t LOW OUT IN T In us In us In us In Hz In Hz , , , , , ,

5 Man kann sich die Frequenzvervielachung so vorstellen, dass der PLL eine bestimmte Ausgangsrequenz erreichen zu versucht, die über den Baustein HEF4518B zurück an den Eingang des PLL gebracht wird, damit der PLL die Eingangs- und Ausgangsrequenzen vergleichen kann. Dabei wird, in diesem Fall, die Ausgangsrequenz durch 100 geteilt und an den Eingang zum Vergleich gebracht. So erhält man am Ausgang dann das 100-ache der Vergleichsrequenz. Das R-R-C Netzwerk an Pin 9 13, des HEF4046B ein Tiepassilter, lieert die Durchschnittsspannung ür den VCO und bringt den VCO dazu bei der Frequenz 0 zu oszillieren. Außer dem kann durch die Charakteristik des Tiepassilter estgelegt, ür welche maximalen Abweichungen von er Sollrequenz, der PLL einrasten soll (1.3 Tiepass). Der Baustein HEF4518B ist ein Dual synchroner BCD-Counter(BILD 4), er hat die Augabe, eine Frequenz, die an CP1 angelegt ist, durch 100 zu teilen und auszugeben. Das geschieht dadurch, dass der Zähler, als Clock-Eingang die Ausgangsrequenz der Schaltung eingespeist bekommt, bis au Einhundert zählt, dann einen Ausgangsimpuls abgibt und resettet wird. BILD 4

6 2.4 PLL-Synthesizer Durch den Baustein HEF4017B lassen sich durch abgreien der jeweiligen Teilverhältnisse unterschiedliche Frequenzen einstellen. Synthese (spätlateinisch synthesis, von griechisch σύνθεσις, sýnthesis - die Zusammensetzung, Zusammenassung, Verknüpung)(Quelle: Wikipedia) Durch diesen Hintergrund könnte das Wort Synthesizer -PLL daher stammen, das aus einer Vergleichsrequenz und einem verstellbaren Teiler eine neue Frequenz zusammengesetzt wird. BILD 5

7 Diese Schaltung wurde wie vorgegeben(bild 5) augebaut und ür verschiedene Schalterstellungen des Schalters S die Ausgangsrequenz der Schaltung bestimmt. Messung Schalterstellung Ausgangsrequenz in Hz 1 A B C D E F G H I 8929 Der Baustein HEF4017B, ein Johnson-Counter(BILD 6), hat die Augabe, wie auch der HEF4518B, ein Teilverhältnis zu generieren. Im Gegensatz zum HEF4518B werden hier die verschiedenen Ausgänge des Zählers angeschlossen. Je nach Anschluss zählt der Zähler bis zu einer durch den Zähleraubau bestimmten Zahl, gibt dann einen Ausgangsimpuls ab und wird resettet. So erhält man durch wechseln des Anschlusses verschiedene voreingestellte Teilverhältnisse, bzw. ür die komplette Schaltung voreingestellte Frequenzen. BILD 6

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