PLL - neden fazları değil frekansları karşılaştırıyoruz


17

PLL'lerle ilgili bir sorum var. PLL'nin amacı aynı frekanslarda iki sinyal elde etmektir (anladığım kadarıyla fazlarda bir değişiklik olabilir). Bu durumda, neden fazları karşılaştırmak ve sadece frekansları karşılaştırmak için bir faz dedektörü kullanıyorsunuz?

teşekkür ederim

Yanıtlar:


18

Çoğu durumda, geri bildirim dalga formunun frekansının referans dalga formunun frekansıyla tam olarak eşleşip eşleşmediğini anlamanın en iyi yolu, iki dalga formunun sabit bir faz ilişkisi sürdürüp sürdürmediğini gözlemlemektir. Geri besleme dalga formunun frekansı referans dalgadan biraz daha yüksekse, fazı referans dalga formunun frekansını her döngüde artan bir miktarda yönlendirecektir. Benzer şekilde, frekansı referanstan düşükse, fazı her döngüden gecikecektir. Referans dalga formu makul derecede kararlıysa, bir faz kilidini korumaya çalışmak çok kararlı bir frekans kilidi verecektir.

Bir faz kilidinin korunmasının zor veya karşı-üretken olduğu zamanlar vardır, örneğin uzun dönem ortalaması "öfkeli" bir referansa eşit olan sabit bir frekans üretmesi gerekiyorsa. Bu durumda, frekans kilitli bir döngü referans frekansını faz kilitli bir döngü kadar sıkı izlemeyecek olması dezavantaj değildir, çünkü bu durumda döngünün tüm amacı, referansta çıktıya aktarılır. Bununla birlikte, genel olarak, faz-kilitli ilmeklerin daha sıkı tepkisi, frekans-kilitli ilmeklerin daha gevşek tepkisine tercih edilmektedir.


11

Daha teorik açıdan frekans, fazın zaman türevidir. Eşdeğer olarak faz, frekansın zaman integralidir. Bu nedenle, frekansı bir VCO aracılığıyla kontrol etmek için bir faz dedektörü kullanıldığında , döngü etrafında bir entegrasyon vardır. Ya da kabaca, düşük geçişli bir filtreleme etkisi.

Supercat'in işaret ettiği gibi, elde edilen avantaj, referansta "ısınmanın" ve hatta aksaklıkların reddedilmesidir.

Yıllar önce, yeni basılmış bir ARI ile, arka panel saatindeki aksaklıkların, örneğin sıcak takma kartları (bu bir dijital döngü taşıyıcısı) nedeniyle, özellikle hassas bir karta neden olduğu bir sorunu çözmek için bir PLL kullandım. "kilitle", devam etmekte olan etkin aramayı bırakır. PLL aksaklıkları reddetti ve hat kartı için ortalama olarak arka panel saatine frekans kilitli sabit bir saat üretti.


Faz kilitli döngülerden daha duyarlı olan frekans kilitli döngüler düşünemiyorum. Fazın frekansın bir integrali olduğu doğrudur, ancak tipik bir PID döngüsünde entegratör önemli miktarda "sarılabilir". Buna karşılık, bir frekans farkı 180 derecelik bir faz farkına kadar her entegre edildiğinde, faz-frekans yanıtı ters çevrilir. Her ne kadar biri "faz farklarını" 180 (hatta 360) derecenin üzerinde tutabilen bir sayma devresi kullansa bile böyle bir cihaza "faz kilitli döngü" diyebilir.
supercat

5

Sanırım asıl neden, fazın neredeyse sıfır sürede anında ölçülebilmesidir, oysa birçok PLL kütüphanesinde ve PLL yongalarında yerleşik olan Tip II faz dedektörlerindeki frekans en az bir saat döngüsü gerektirmektedir. ve veri kullanılıyorsa, sinyalin frekansının çıkarılması kolay olmayabilir. Ayrıca aksaklıkların varlığı hatalara neden olur.

Gerçek şu ki, F detektörü, özel OR kapıları veya diyot veya transistör çoğaltıcı faz mikserleri gibi Tip I faz dedektörleri için pozitif geri besleme olmaya atladığında, olumlu geri besleme eksikliğinden dolayı daha hızlı yakalama süresi sağlar. ancak bunlar aksaklıklara karşı daha bağışıktır ve yanlış geçişleri görmezden gelir.

Faz veya devir sayısı veya frekans algılama, kenarlara karşı bağışık değildir ve gürültülü giriş sinyalleri için iyi bir eşleşme değildir, ancak analog veya Tip I faz dedektörlerinin bulunduğu saat sentezi için geniş aralıklı giriş frekansı hatası olan PLL frekansı ölçeklendirmesi için çok yararlıdır. bant genişliğini ve döngü kazancını artırmadan geniş yakalama aralığında daha fazla zorluk.

En sevdiğim PLL, TV'nin kullanılmayan dikey boşluk aralığındaki (VBI) gürültülü verileri yakalamaktı. Veriler, her alanda bir veri satırı için basit 4Mb / s NRZ idi. veya NTSC için saniyenin 1 / 120'si. VCXO testere dişi sinyaline dönüştürüldü ve veriler gürültünün olabileceği analog yayındı. Veriler, ISI'yi ortadan kaldırmak için kosinüs yükseltilmek üzere filtre edildi ve Testere Dişi sinyalinin fazını örnekleyecek ve daha sonra bir sonraki bit geçişine kadar tutacak bir atış atımı ürününe farklılaştırıldı. Alandan alana senkronize kalacak kadar kararlıydı, ancak faz hatasını% 1 içinde düzeltebilirdi. 80'lerin başında TRS-80'in VIC-20'leri için çalıştırılabilir oyunları periyodik olarak yayınlamak için kullandık, böylece tüm oyunları hızlı bir şekilde seçecek bir sunucu olan 2 yönlü bir modem gibi görünüyordu (o zamanlar küçük dosyalar)

S&H devresini kullanan Faz dedektör sinyali her zaman örneklenen sinyalin kopyası olan bir hata sinyali üretir ... benim durumumda keskin bir Testere Dişi sinyali. Sıfır faz hatası. veri kenarları Testere Dişi'nin ortasına dizilmiş.


0

Matematiksel açıdan faz dedektörleri, sinyallerin fazlarını karşılaştırmazlar. Genellikle faz detektörleri, bazı yaklaşımlarda sadece iki sinyal arasındaki faz farkına bağlı olan doğrusal olmayan fonksiyonlar (örn. Günah, testere dişi, atım demet) üretir. Delik sisteminin karmaşık doğrusal olmayan dinamiği (VCO + faz dedektörü + filtre), faz kilitli döngüyü VCO frekansını giriş frekansıyla senkronize etmeye zorlar. PLL'lerin farklı modifikasyonu, performans özelliklerini geliştirmek için kullanılır (PLL tabanlı devrelerin Hold-in, içeri çekme ve kilitleme aralıkları: titiz matematiksel tanımlar ve klasik teorinin sınırlamaları.) frekansları daha hızlı ve daha sağlam bir şekilde senkronize etmek için kullanılır. En popüler faz dedektörlerinden biri olan Faz Frekans Dedektörü (PFD), bu özellikleri geliştirmek için sinyallerin frekans farkını kullanmak üzere tasarlanmıştır. Analog PLL modellerine iyi matematiksel genel bakış Faz-Kilitli döngüde verilmiştir: doğrusal olmayan modeller ve klasik teorinin sınırlamaları

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.