Uygulamalarla Çalışan Faz Kilitli Döngü

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





faz kilitli döngü modern elektronik sistemlerdeki temel bloklardan biridir. Genellikle multimedya, iletişim ve diğer birçok uygulamada kullanılır. İki farklı PLL türü vardır - doğrusal ve doğrusal olmayan. Doğrusal olmayanın gerçek dünyada tasarlanması zor ve karmaşıktır, ancak doğrusal kontrol teorisi analog PLL'lerde iyi modellenmiştir. PLL, elektronik uygulamaların çoğu için doğrusal bir modelin yeterli olduğunu kanıtlamıştır.

Faz Kilitli Döngü nedir?

Faz kilitli bir döngü, bir faz dedektörü ve voltaj kontrollü bir osilatörden oluşur. Faz dedektörünün çıkışı, voltaj kontrollü osilatörün (VCO) girişidir ve VCO'nun çıkışı, temel blok şemasında aşağıda gösterilen bir faz dedektörünün girişlerinden birine bağlanır. Bu iki cihaz birbirine beslendiğinde döngü oluşur.




FAZ KİLİTLİ DÖNGÜ TEMEL ŞEMASI

FAZ KİLİTLİ DÖNGÜ TEMEL ŞEMASI

Blok Şeması ve PLL'nin Çalışma Prensibi

Faz kilitli döngü, bir faz dedektöründen, voltaj kontrollü osilatör ve aralarında bir düşük geçiş filtresi sabitlenmiştir. Giriş frekansı 'Fi' olan giriş sinyali 'Vi', bir faz detektörü tarafından kabul edilir. Temel olarak faz dedektörü bir karşılaştırıcı Bu, giriş frekansı fi'yi geri besleme frekansı fo aracılığıyla karşılaştırır. Faz dedektörünün çıkışı, bir DC voltajı olan (fi + fo) 'dur. Faz dedektöründen, yani DC voltajı, düşük geçiş filtresine (LPF) girilir, bu, yüksek frekanslı gürültüyü giderir ve sabit bir DC seviyesi, yani Fi-Fo üretir. Vf aynı zamanda PLL'nin dinamik bir özelliğidir.



PLL Blok Şeması

PLL Blok Şeması

Düşük geçiş filtresinin çıkışı, yani DC seviyesi VCO'ya aktarılır. Giriş sinyali, VCO'nun (fo) çıkış frekansı ile doğru orantılıdır. Giriş ve çıkış frekansları karşılaştırılır ve geri besleme döngüsü aracılığıyla çıkış frekansı giriş frekansına eşit olana kadar ayarlanır. Bu nedenle, PLL serbest çalışma, yakalama ve faz kilidi gibi çalışır.

Uygulanan giriş voltajı olmadığında, serbest çalışan bir aşama olduğu söylenir. VOC'ye uygulanan giriş frekansı değişir ve karşılaştırma için bir çıkış frekansı üretir, buna yakalama aşaması denir. Aşağıdaki şekil PLL'nin blok şemasını göstermektedir.

Faz Kilitli Döngü Dedektörü

Faz kilitlemeli döngü detektörü, iki frekansın faz ayrımıyla doğru orantılı olan bir DC voltajı üretmek için VCO'nun giriş frekansını ve çıkış frekansını karşılaştırır. Analog ve dijital sinyaller, faz kilitlemeli döngüde kullanılır. Monolitik PLL'nin çoğu Entegre devreler bir analog faz dedektörü kullanın ve faz dedektörlerinin çoğu dijital tiptedir. Analog faz dedektörlerinde yaygın olarak çift dengeli bir karışım devresi kullanılır. Bazı yaygın faz dedektörleri aşağıda verilmiştir:


Özel OR Faz Dedektörü

Özel OR faz dedektörü CMOS IC 4070 tipidir. Giriş ve çıkış frekansları EX OR faz dedektörüne uygulanır. Çıkışı yüksek elde etmek için en az bir giriş düşük ve diğer çıktı koşulları düşük olmalıdır ki bu aşağıdaki doğruluk tablosunda gösterilmiştir. Dalga biçimini, giriş ve çıkış frekanslarını, yani fi ve fo'nun 0 derecelik bir faz farkına sahip olduğunu düşünelim. Ardından, karşılaştırıcının DC çıkış voltajı, iki giriş arasındaki faz farkının bir fonksiyonu olacaktır.

olmak

fo

Vdc

düşük

düşük

düşük

düşük

yüksek

yüksek

yüksek

Düşük

yüksek

Yüksek

Yüksek

düşük

Fi ve fo arasındaki faz farkının fonksiyonları, DC çıkış voltajı grafiğinde gösterildiği gibidir. Faz dedektörü 180 dereceyse, çıkış voltajı maksimumdur. Hem giriş hem de çıkış frekansı kare dalga ise, bu tip faz dedektörleri kullanılır.

Özel OR Faz Dedektörü

Özel OR Faz Dedektörü

Kenar Tetik Faz Dedektörü

Giriş ve çıkış frekansları,% 50 görev döngüsünden daha az olan darbe dalga formunda olduğunda kenar tetikleme faz detektörü kullanılır. Aşağıdaki şekilde gösterilen faz dedektörleri için R-S flip flop kullanılır. R-S'den takla iki NOR geçidi çapraz bağlanmıştır. Faz dedektörünün çıkışı, R-S flip flop'u tetikleyerek mantık durumunu değiştirebilir. Giriş ve çıkış frekanslarının pozitif kenarı, faz dedektörünün çıkışını değiştirebilir.

Kenar Tetik Faz Dedektörü

Kenar Tetik Faz Dedektörü

Monolitik Faz Dedektörü

Monolitik bir faz detektörü bir CMOS tipidir, yani IC 4044. Harmonik hassasiyetten yüksek oranda kompanze edilir ve devre yalnızca giriş sinyalinin geçişine yanıt verebildiği için görev döngüsü sorunları terk edilir. Kritik uygulamalarda, en ateşli faz detektörüdür. Genliğin bağımsız varyasyonları, giriş dalga formlarının faz hatası, çıkış hatası voltajı ve görev döngüsünden bağımsızdır.

Faz Kilitli Döngü Uygulamaları

  • FM operasyonları için FM demodülasyon ağları
  • Kullanılır motor hız kontrolleri ve izleme filtreleri.
  • Demodülasyon taşıyıcı frekansları için frekans kaydırma kod çözmelerinde kullanılır.
  • Zamanla dijital çeviricilerde kullanılır.
  • Jitter azaltma, çarpıklık bastırma, saat kurtarma için kullanılır.

Bu tamamen faz kilitli döngünün çalışma ve çalışma prensibi ve uygulamaları ile ilgilidir. Makalede verilen bilgilerin proje hakkında bir şeyler bilmenize ve anlamanıza yardımcı olacağını umuyoruz. Ayrıca, bu makale ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa ve elektrik ve elektronik projeler aşağıdaki bölümde yorum yapabilirsiniz. İşte size bir soru, istikrar için PLL'yi simüle etmenin en iyi yolu nedir?

Fotoğrafa katkı verenler: