Günlük yaşamımızda, başkalarıyla sık sık birden fazla türde iletişim kurmak için kullanırız. iletişim sistemleri . Bu iletişim sistemi, Radyo iletişim sistemi, Telekomünikasyon sistemi gibi farklı türlerde sınıflandırılabilir. Kablosuz iletişim sistemi , Optik iletişim sistemi vb. Tüm bu iletişim sistemlerinin verimli bir şekilde çalışması için Faz kilitli döngü, İşbirlikçi kontrol, Ağ bağlantılı kontrol vb. Gibi birkaç kontrol sistemine ihtiyacımız var.

Faz Kilitli Döngü (PLL) nedir?

Faz kilitli döngü, birçok iletişim sisteminde, bilgisayarda ve pek çoğunda farklı işlemleri kontrol etmek için bir kontrol sistemi olarak kullanılır. elektronik uygulamalar . Giriş sinyali fazıyla ilgili faza sahip bir çıkış sinyali üretmek için kullanılır.

Analog veya Doğrusal PLL, Dijital PLL, Yazılım PLL, Nöronal PLL ve tüm dijital PLL gibi farklı PLL türleri vardır.

Faz Kilitli Döngü İşlemi

İletişim sistemlerinde PLL operasyonu dikkate alınarak açıklanabilir. analog ve dijital sistemler .

Haberleşme Sistemlerinde Analog Faz Kilitli Döngü

Temel olarak PLL, bir servo döngü biçimidir ve temel bir PLL, üç ana unsurdan oluşur, yani faz karşılaştırıcı / dedektör, döngü filtresi ve voltaj kontrollü osilatör .

Faz Kilitli Döngü

PPL işleminin arkasındaki ana konsept, iki sinyalin fazlarının karşılaştırılmasıdır (genellikle giriş ve çıkış sinyal fazları karşılaştırılır). Böylece, giriş ve çıkış sinyali arasındaki faz farkı döngü frekansını kontrol etmek için kullanılabilir. Matematiksel analiz çok karmaşık olsa da, PLL'nin çalışması çok basittir.

Birçok iletişim sisteminde, PLL farklı amaçlar için kullanılır:

Aşamayı takip etmek için veya frekans modülasyonu Demodülatör olarak kullanılır.
İki sinyali farklı frekanslarda izlemek veya senkronize etmek için.
Küçük sinyallerden gelen büyük sesleri gidermek için.

Aşağıdaki şekil, Faz Dedektörü, Gerilim Kontrollü Osilatör (VCO), Döngü Filtresinden oluşan temel PLL'yi göstermektedir.

PLL'nin voltaj kontrollü osilatörü bir sinyal üretir ve VCO'dan gelen bu sinyal faz dedektörüne verilir. Faz detektörü bu sinyali referans sinyal ile karşılaştırır ve böylece bir hata voltajı veya fark voltajı üretir. Faz detektörünün bu hata sinyali, eğer varsa, sinyalin yüksek frekanslı elemanlarını çıkarmak ve döngünün birçok özelliğini yönetmek için alçak geçiren filtreye beslenir. Daha sonra, döngü filtresinin çıkışı, voltaj kontrollü osilatörün kontrol terminali için ayar voltajını sağlamak üzere beslenir.

Bu ayar voltajındaki değişiklik, iki sinyal (giriş ve çıkış) arasındaki faz farkını ve dolayısıyla bunlar arasındaki frekansı azaltmak için algılanır. Başlangıçta PLL kilitlenmez ve hata voltajı, hata daha fazla azaltılamayana kadar VCO frekansını referansa doğru sürükler ve ardından döngü kilitlenir.

İki sinyal (giriş ve çıkış) arasındaki gerçek hata çok küçük seviyelere indirilir bir amplifikatör kullanmak voltaj kontrollü osilatör ve bir faz detektörü arasında. PLL kilitlenirse, bir sabit durum hata voltajı üretilecektir. Bu sabit durum hata voltajı, referans sinyali ile VCO arasında faz farkı olmadığını gösterir. Böylelikle iki sinyalin (giriş ve çıkış sinyalleri) frekansının tamamen aynı olduğunu söyleyebiliriz.

İletişim sistemlerinde Dijital Faz Kilitli Döngü

Genel olarak analog PLL'ler bir analog faz detektörü, voltaj kontrollü osilatör ve alçak geçiren filtreden oluşur. Benzer şekilde, dijital faz kilitli döngü bir dijital faz detektöründen, bir seri kaydırmalı yazmacı , kararlı yerel saat sinyali.

Dijital Faz Kilitli Döngü

Dijital giriş örnekleri, alınan sinyalden çıkarılır ve bu örnekler, yerel bir saat sinyalinden sağlanan saat darbeleri ile sürülen seri kaydırma yazmacı tarafından alınır. Yerel saati alan bir faz düzeltici devresi, alınan sinyal fazına uyması için yavaş faz ayarlamasıyla alınan sinyal ile fazda kararlı bir saat sinyalini yeniden oluşturmak için kullanılır.

Bu ayarlama, bir düzeltme mantığı kullanılarak her bitin yüksek hızlı örneğine dayalı olarak yapılabilir. Yerel saat hızında alınan sinyalin örneklenmesi ile elde edilen alınan sinyal örneği, kaydırma yazmacına yerleştirilir.

Gerekli faz ayarı, alınan sinyalin örnek kümesi gözlemlenerek tespit edilebilir. İki saatin, ancak ve ancak alınan bitin merkezi kaydırma yazmacının merkezinde yer alması durumunda fazda olduğu söylenir. Faz ayarlayıcı, yenilenen saatin referans sinyalini geciktirmesi veya yönlendirmesi durumunda bunu telafi etmek için tasarlanmıştır.

Faz Kilitli Döngü Uygulaması

PLL'ler sıklıkla senkronizasyon amacıyla ve uzay iletişiminde bit senkronizasyonu, sembol senkronizasyonu, uyumlu demodülasyon ve eşik genişletme için kullanılır.
Frekans modülasyonlu sinyaller, PLL kullanılarak demodüle edilebilir.
Referans frekansının bir katı olan yeni frekans radyo iletişim vericileri referans frekansının kararlılığını yeni frekansla koruyarak sentezlenir ve PLL'ler ile elde edilebilir.
Birçok iletişim sisteminde, bilgisayarda ve birçoğunda PLL'ler için çok sayıda uygulama vardır. elektronik devreler .
Aşağıdaki PLL uygulaması, PLL'nin voltaj olarak kullanımını açıklamaktadır. frekans dönüştürücü .

Bir PLL Kullanarak Frekans Dönüştürücüsüne (VFC) Gerilim

İletişim sistemlerinde, sinyalleri (burada bir analog sinyali düşünün) uzun bir mesafeye tam doğrulukla göndermek gerekir. Bu amaçla, optik izolatörler, koaksiyel veya bükümlü çift hatlar, radyo bağlantıları, fiber optik bağlantılar .

İki tür voltaj-frekans dönüştürücü vardır: multivibratör tipi VFC ve şarj dengesi tipi VFC.

Multivibratör Tipi VFC

Multivibratör VFC

Multivibratör tipi VFC'de, kondansatör, giriş voltajından elde edilen akım kullanılarak şarj edilir ve deşarj edilir. Sabit referans girişi, anahtarlama eşiklerini ayarlamak için verilir ve çıkış frekansı, giriş voltajıyla orantılıdır ve birim işaret-boşluk oranına sahiptir.

Şarj Dengesi tipi VFC

Şarj Dengesi VFC

Şarj bakiyesi VFC, bir Entegratör, bir Karşılaştırıcı ve bir hassas Şarj kaynağından oluşur.Entegratöre bir giriş verildiğinde, şarj edilir ve bu entegratörün çıkışı, karşılaştırıcı eşiğine ulaştığında, şarj kaynağı tetiklenir ve sabit şarj entegratörden kaldırılır. Yükün kaldırılan oranı, yük kaynağının tetiklediği frekans ile entegratörün girişi birbiriyle orantılı olacak şekilde sağlanan şarj oranına eşit olmalıdır.

Bu nedenle, bu makale, faz kilitli döngü sistemi iletişim sisteminde. Ayrıca, bu makale önerilerinize ve sorularınıza göre teknik olarak genişletilebilir. Bu nedenle, yorumlarınızı aşağıya göndererek her türlü teknik yardım için bize başvurabilirsiniz.