De faselåst sløyfe er en av grunnleggende blokker i moderne elektroniske systemer. Den brukes vanligvis i multimedia, kommunikasjon og i mange andre applikasjoner. Det er to forskjellige typer PLL-er - lineære og ikke-lineære. Det ikke-lineære er vanskelig og komplisert å utforme i den virkelige verden, men den lineære kontrollteorien er godt modellert i analoge PLL-er. PLL har bevist at en lineær modell er tilstrekkelig for de fleste elektroniske applikasjoner.

Hva er en faselåst sløyfe?

En faselåst sløyfe består av en fasedetektor og en spenningsstyrt oscillator. Utgangen fra fasedetektoren er inngangen til den spenningsstyrte oscillatoren (VCO), og utgangen til VCO er koblet til en av inngangene til en fasedetektor som er vist nedenfor i det grunnleggende blokkdiagrammet. Når disse to enhetene mates til hverandre, dannes sløyfen.

GRUNNLEGGENDE DIAGRAM FASESLÅSTE LØKKE

Blokkdiagram og arbeidsprinsipp for PLL

Den faselåste sløyfen består av en fasedetektor, a spenningsstyrt oscillator og mellom dem er et lavpasfilter festet. Inngangssignalet 'Vi' med inngangsfrekvensen 'Fi' blir gitt av en fasedetektor. I utgangspunktet er fasedetektoren det en komparator som sammenligner inngangsfrekvensen fi gjennom tilbakemeldingsfrekvensen fo. Utgangen fra fasedetektoren er (fi + fo) som er en likestrømsspenning. Uten av fasedetektoren, dvs. DC-spenning, blir inngått til lavpassfilteret (LPF), den fjerner høyfrekvent støy og produserer et jevnt DC-nivå, dvs. Fi-Fo. Vf er også en dynamisk egenskap ved PLL.

PLL-blokkdiagram

Utgangen fra lavpassfilteret, dvs. DC-nivå, overføres til VCO. Inngangssignalet er direkte proporsjonalt med utgangsfrekvensen til VCO (fo). Inngangs- og utgangsfrekvensene sammenlignes og justeres gjennom tilbakemeldingssløyfen til utgangsfrekvensen er lik inngangsfrekvensen. Derfor fungerer PLL som friløping, fangst og faselås.

Når det ikke er påført inngangsspenning, sies det å være et frittløpende trinn. Så snart inngangsfrekvensen som brukes til VOC endres og produserer en utgangsfrekvens for sammenligning, kalles den et fangststadium. Figuren nedenfor viser blokkdiagrammet til PLL.

Faselåst sløyfedetektor

Den faselåste sløyfedetektoren sammenligner inngangsfrekvensen og utgangsfrekvensen til VCO for å produsere en DC-spenning som er direkte proporsjonal med faseskillet mellom de to frekvensene. De analoge og digitale signalene brukes i den faselåste sløyfen. Det meste av monolitisk PLL integrerte kretser bruk en analog fasedetektor og de fleste fasedetektorer er av digital type. En dobbelt balansert blandingskrets brukes ofte i analoge fasedetektorer. Noen vanlige fasedetektorer er gitt nedenfor:

Eksklusiv ELLER fasedetektor

En eksklusiv ELLER fasedetektor er av typen CMOS IC 4070. Inngangs- og utgangsfrekvensene påføres EX ELLER fasedetektoren. For å oppnå utgangen høy skal minst en inngang være lav, og de andre utgangsbetingelsene er lave, noe som er vist i nedenstående sannhetstabell. La oss se på bølgeformen, inngangs- og utgangsfrekvensene, dvs. fi og fo har en faseforskjell på 0 grader. Da vil likestrømsutgangsspenningen til komparatoren være en funksjon av faseforskjellen mellom de to inngangene.

være	fo	Vdc
lav	lav	lav
lav	høy	høy
høy	Lav	høy
Høy	Høy	lav

Funksjonene til faseforskjellen mellom fi og fo er som vist i grafen for likestrømsutgangsspenning. Hvis fasedetektoren er 180 grader, er utgangsspenningen maks. Hvis både inngangs- og utgangsfrekvensene er firkantbølger, brukes denne typen fasedetektorer.

Eksklusiv ELLER fasedetektor

Edge Trigger Phase Detector

En kantutløsende fasedetektor brukes når inngangs- og utgangsfrekvensene er i pulsbølgeform, som er mindre enn 50% driftssyklus. R-S flip flop brukes til fasedetektorene, som er vist i figuren nedenfor. Til fra R-S flip flop , er de to NOR-portene tverrkoblet. Utgangen fra fasedetektoren kan endre sin logiske tilstand ved å utløse R-S flip flop. Den positive kanten på inngangs- og utgangsfrekvensene kan endre fasedetektorens utgang.

Edge Trigger Phase Detector

Monolitisk fasedetektor

En monolitisk fasedetektor er av CMOS-type, dvs. IC 4044. Den er sterkt kompensert fra den harmoniske følsomheten og driftssyklusproblemene blir forlatt da kretsen bare kan svare på overgangen av inngangssignalet. I kritiske applikasjoner er det den mest feberfase detektoren. De uavhengige variasjonene av amplituden er fri for fasefeil, utgangsfeilspenning og driftssyklus for inngangsbølgeformene.

“n-type og p-type halvledere ”

Anvendelser av faselåst sløyfe

FM-demoduleringsnettverk for FM-operasjoner
Den brukes i motorhastighetskontroller og sporingsfiltre.
Den brukes i frekvensskiftende dekoder for demoduleringsbærerfrekvenser.
Den brukes i tide til digitale omformere.
Den brukes til jitterreduksjon, skjev undertrykkelse, klokkeutvinning.

Dette handler om den faselåste sløyfens arbeids- og operasjonsprinsipp og dens applikasjoner. Vi håper at informasjonen i artikkelen er nyttig for deg å vite noe om prosjektet og forstå det. Videre, hvis du har spørsmål angående denne artikkelen og videre elektriske og elektroniske prosjekter du kan kommentere i delen nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er den beste måten å simulere PLL for stabilitet?

Fotokreditter: