Az fáziszárt hurok a modern elektronikus rendszerek egyik alapvető blokkja. Általában a multimédiában, a kommunikációban és sok más alkalmazásban használják. Két különböző típusú PLL van - lineáris és nemlineáris. A nemlineáris a valóságban nehezen és bonyolultan megtervezhető, de a lineáris vezérlés elméletét jól modellezik az analóg PLL-ek. A PLL bebizonyította, hogy a lineáris modell elegendő a legtöbb elektronikus alkalmazáshoz.
Mi az a fáziszárt hurok?
A fáziszárt hurok fázisdetektorból és feszültségvezérelt oszcillátorból áll. A fázisérzékelő kimenete a feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) bemenete, és a VCO kimenete egy fázisérzékelő egyik bemenetéhez csatlakozik, amelyet az alap blokkvázlat mutat be alább. Amikor ezt a két eszközt egymásnak táplálják, a hurok kialakul.
A FÁZISZÁR ALAPVETŐ DIAGRAMJA
A PLL blokkdiagramja és működési elve
A fáziszárt hurok egy fázisérzékelőből áll, a feszültségvezérelt oszcillátor és közöttük egy aluláteresztő szűrő van rögzítve. A „Vi” bemeneti jelet a „Fi” bemeneti frekvenciával egy fázisérzékelő engedi meg. Alapvetően a fázisérzékelő az egy összehasonlító amely összehasonlítja a fi bemeneti frekvenciát a fo visszacsatolási frekvencián keresztül. A fázisérzékelő kimenete (fi + fo), amely egyenfeszültség. A fázisérzékelőn kívül, azaz az egyenfeszültséget az aluláteresztő szűrőbe (LPF) vezetik be, ez eltávolítja a magas frekvenciájú zajt, és állandó DC-szintet, azaz Fi-Fo-t eredményez. A Vf a PLL dinamikus jellemzője is.
PLL blokkdiagram
Az aluláteresztő szűrő kimenetét, vagyis az egyenáramszintet továbbítják a VCO-nak. A bemeneti jel egyenesen arányos a VCO (fo) kimeneti frekvenciájával. A bemeneti és kimeneti frekvenciákat összehasonlítják és beállítják a visszacsatolási hurok segítségével, amíg a kimeneti frekvencia meg nem egyezik a bemeneti frekvenciával. Ezért a PLL úgy működik, mint a szabadon futás, a rögzítés és a fáziszár.
Ha nincs bemeneti feszültség, akkor azt mondják, hogy szabadon futó szakasz. Amint a VOC-ra alkalmazott bemeneti frekvencia megváltozik és kimeneti frekvenciát állít elő összehasonlítás céljából, elfogási szakasznak nevezzük. Az alábbi ábra a PLL blokkvázlatát mutatja.
Fáziszárt hurokérzékelő
A fáziszárt hurokdetektor összehasonlítja a VCO bemeneti és kimeneti frekvenciáját egy egyenfeszültség előállításához, amely közvetlenül arányos a két frekvencia fáziskülönbségével. Az analóg és a digitális jeleket a fáziszárt hurokban használják. A monolit PLL legnagyobb része integrált áramkörök használjon analóg fázisérzékelőt, és a fázisérzékelők többsége digitális típusú. Az analóg fázis detektorokban általában kettős kiegyensúlyozott keverék áramkört alkalmaznak. Néhány általános fázisérzékelőt az alábbiakban adunk meg:
Exkluzív VAGY fázisérzékelő
Az exkluzív VAGY fázisérzékelő CMOS IC 4070 típusú. A bemeneti és kimeneti frekvenciákat az EX OR fázisérzékelőre alkalmazzák. A magas kimenet eléréséhez legalább egy bemenetnek alacsonynak kell lennie, és a kimenet egyéb feltételeinek alacsonyak, amit az alábbi igazságtáblázat mutat be. Vegyük figyelembe a hullámformát, a bemeneti és kimeneti frekvenciákat, vagyis az fi és fo fáziskülönbség 0 fok. Ekkor az összehasonlító DC kimeneti feszültsége a két bemenet közötti fáziskülönbség függvénye lesz.
| lenni | fo | Vdc |
alacsony | alacsony | alacsony |
alacsony | magas | magas |
magas | Alacsony | magas |
Magas | Magas | alacsony |
A fi és fo közötti fáziskülönbség funkciói a DC kimeneti feszültség grafikonján láthatók. Ha a fázisérzékelő 180 fokos, akkor a kimeneti feszültség maximális. Ha mind a bemeneti, mind a kimeneti frekvencia négyzethullámú, akkor ezt a fázisérzékelőt használják.
Exkluzív VAGY fázisérzékelő
Élindító fázisdetektor
Az élindító fázis detektorát akkor használják, ha a bemeneti és kimeneti frekvenciák impulzus hullámformában vannak, ami kevesebb, mint 50% -os munkaciklus. Az R-S flip flopot a fázisdetektorokhoz használják, amelyet az alábbi ábra mutat be. R-S-től strand papucs , a két NOR kapu keresztbe van kapcsolva. A fázisérzékelő kimenete megváltoztathatja logikai állapotát az R-S flip flop kiváltásával. A bemeneti és kimeneti frekvenciák pozitív széle megváltoztathatja a fázisérzékelő kimenetét.
Élindító fázisdetektor
Monolitikus fázisdetektor
A monolitikus fázisdetektor CMOS típusú, azaz IC 4044. Ez nagymértékben kompenzálva van a harmonikus érzékenységgel, és a munkaciklus problémáit elvetik, mivel az áramkör csak a bemeneti jel átmenetére képes reagálni. Kritikus alkalmazásokban ez a leginkább lázas fázisdetektor. Az amplitúdó független variációi mentesek a bemeneti hullámalak fázishibájától, a kimeneti hibafeszültségétől és a munkaciklusától.
A fáziszárt hurok alkalmazásai
- FM demodulációs hálózatok FM műveletekhez
- -Ban használják motor fordulatszám-szabályozó és nyomkövető szűrők.
- Demodulációs vivőfrekvenciák frekvenciaeltolásos dekódolásaiban használják.
- Időben használják a digitális átalakítókra.
- Jitter csökkentésre, ferdeség elnyomására, óra helyreállítására használják.
Ez a fáziszárt hurok működési és működési elvéről és alkalmazásáról szól. Reméljük, hogy a cikkben közölt információk hasznosak lehetnek abban, hogy valamit megtudjon a projektről és megértse. Továbbá, ha bármilyen kérdése van a cikkel kapcsolatban elektromos és elektronikus projektek az alábbi részben kommentelheted. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a legjobb módszer a PLL szimulálására a stabilitás érdekében?
Fotók:
- A PLL blokkvázlata ma
- Exkluzív VAGY fázisérzékelő sanfoundry
- Élindító fázisdetektor TANULÁS-ELEKTRONIKA
