• بازدید : 45 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

PLL يا همان حلقه قفل فاز به طور اساسي به فرکانس سيستم کنترل حلقه محصور کننده گفته مي شود که اين تابعي بر اساس حساسيت اختلاف فاز که بين سيگنال ورودي و سيگنال خروجي نوسان گر کنترل شده است .هدف اساسي PLL قفل کردن يا سنکرون کردن زاويه ي لحظه اي (براي مثال فاز و فرکانس ) يک خروجي VCO  به زاويه لحظه اي يک سيگنال ميان گذر بيروني که ممکن است نوعي مدولاسيون CW داشته باشد ؛ ايت .PLL بايد مقايسه فاز را انجام دهد .PLL  در مدارهاي مجتمع از چندين ساختار مشخص که داراي يک بلوگ دياگرام مفيد و خيلي جالب هستند ؛ تشکيل شده است 
محدوديت هاي شکست ديود تحت تاْثير تغيير مقدار باياس معکوس ، عرض ناحيه تهي را تغيير داده  و بنابراين ظرفيت موًثري که توسط ديود به وجود مي آيد ، تغيير خواهد کرد ؛ که اين تغييرات ،تغيير فرکانس رزنانس مدارا سيلاتور را منجر خواهد شد . اما اين چه کمکي به ما مي کند  ؟ مهم تر از همه ، VCO ؛ ناپايدار است . هر گونه تغيير جزئي در اختلاف پتانسيل در مدار باعث شيفت فرکانس خواهد شد . و اگر روشي وجود داشت که ما مي توانستيم مصالحه اي بين VCO و پايداري اسيلاتور کريستال برقرار کنيم ما مي توانستيم يک سيستم ايجاد کننده فرکانس ايده ال داشته باشيم . اگر يک آشکار کننده فاز از طريق خروجي يک VCO  و اسيلاتور کريستال تغذيه مي شد ؛ چه اتفاق مي افتاد ؟ آشکار کننده فاز چيست ؟ به شکل ۴ نگاه کنيد .
يک آشکار کننده فاز شبيه به يک متمايز کننده با آشکار کننده ي نسبي مورد استفاده دردي مدولاسيون فرکانس مي باشد و يا آن مي تواند يک وسيله ديجيتالي شبيه يک کيثت انحصاري «OR » باشد . اگر دو سيگنال به آشکار ساز فاز داده شوند ،که از لحاظ فاز و فرکانس يکسان باشد در اين صورت آشکار ساز هيچ خروجي نخواهد داشت . با وجود اين ، اگر اين سيگنال ها از لحاظ فرکانس و فاز يکسان نبا شد ،اين اختلاف به يک سيگنال خروجي  dc تبديل مي شود . اختلاف فاز يا فرکانس در ميان دوسيگنال بزرگتر باشد ؛ولتاژ خروجي بزرگتر خواهد بود . به شکل شماره ۴ نگاه کنيد . خروجي هاي vco و اسيلاتور کريستال با يک آشکار ساز فاز ترکيب شده اند و هر گونه اختلافي به يک خروجي ولتاژ dc منتهي خواهد شد . فرض کنيم که اين ولتاژ dc به يک اسيلاتور کنترلي ولتاژي فيربک شده است . به طريق که آن خروجي vco را به فرکانس اسيلاتور کريستال مي راند . سرانجام vco بر روي فرکانس اسيلاتور کريستال قفل خواهد شد . اين پديده به اصطلاح حلقه قفل فاز خوانده مي شود تنها قسمتي از خروجي vco  لازم است که به آشکار ساز فاز فرستاده شود . وباقي مانده آن مي تواند به عنوان خروجي قابل استفاده باشد . فرض کنيد که فرکانس کريستال ما IOMHZ  باشد ولي ما بخواهيم که VCO برروي ۲OMHZ  عمل کند البته آشکار ساز فاز که اختلاف فرکانس را آشکار خواهد کرد وvco راتا iomhz پايين خواهد کشيد . چه مي شد اگر ما مي توانستيم آشکار ساز فاز را مجبور کنيم به اين تفکر که vco واقعا ٌ يک عمل کننده بر روي iomhz  باشد . زماني که حقيقتاٌبر روي۲omhz  عمل مي کند به شکل ۵ نگاه کنيد . فرض کنيم به طور مثال درشکل ۴ مايک مقسم چهار تايي به جاي دوتايي استفاده مي کرديم . که دراين صورت درحالت قفل  Vco هنوز در فرکانس ۴omhz به پايداري فرکانس مرجع کريستال مي رسيد . نوسان سازي هايي وجود دارد که در يک رنج وسعيي از فرکانس ها عمل مي کنند . اسيلاتورهاي فرکانس متغيير vfo  باعث تغيير فرکانس به وسيله تغيير دادن يکي از مدارهاي تعيين شده فرکانس مي شوند . 
موَ لفه هاي Pll 
آشکار ساز فاز :اجازه بدهيد نگاهي به اساس آشکار ساز و فاز بياندازيم .در حقيقت دو نوع آشکار ساز فاز داريم . نوع يک و نوع دو نوع يک آشکار ساز فاز ؛ طوري طراحي شده است که با سيگنال آنالوگ يا سيگنال موج مربعي ديجيتالي عمل مي کند و نوع دو آشکار سا زفاز به وسيله سيگنال گذر اديجيتال (لبه ها ) کار مي کند . ساده‌ترين آشکار ساز فاز نوع يک ؛ يک گيت انحصاري or است شکل شماره   را ببينيد . بوسيله يک فيلتر پايين کذر ،نموداري از ولتاژ خروجي در برابر اختلاف فاز نسبت به ورودي موج مربعي با دوره زماني ۵۰%  نشان داده شده است . نوع  يک‌،آشکار ساز فاز ،به ولتاژ خروجي در مقابل مشخصات فاز شبيه است . اگر چه مدارات  دروني واقعا ٌ يک «مالتي پلير چهار گوشه » هستند و همچنين يک «ميکرتعادل کننده » ناميده مي شوند . امروزه مهندسان به صورت ثابت درطراحي مدارهاي pll رقابت مي کنند . زيرا سطح نويز فاز وخصوصيات بنيادي سيکنال هاي نويز ،بويژه درطراحي شبکه هاي راديويي و بي سيمي مهم هستند در طراحي امروزه ترکيب کننده ها ،در سرعت سؤچينگ pll  هايي که داراي پارامتر هاي بحراني هستند و بويژه براي شبکه هاي مدرن از جمله wlans وwedma  و تکنولوژي بلوتوس مورد استفاده قرار مي گيرد . براي سرعت سؤچنگ حلقه سيگنال احتياج به رقابت  درطراحي pll احساس مي شود . سرعت به طور عمده تا بمي از پنهاي باند حلقه است . اما در بيشتر مواردپنهاي باند حلقه نمي تواند به دليل محدوديت هاي نويز فاز بيش از اندازه گسترش يابد . نوع دوم آشکار ساز فاز تنها حساس به زمان وابسته به لبه ي سيگنال و ورودي VCO است که در شکل شماره ۶ نشان داده شده است . مدار مقايسه گر فاز بزرگتر از پالسهاي خروجي پيش فاز و پس فاز که اينها وابسته به خروجي VCO منتقل شده هستند که به ترتيب بعد يا پس از انتقال سيگنال مرجع اتفاق مي افتد . پنهاي اين پالس ها با زمان بين لبه هاي مربوطه برابر است . مدار خروجي به تر تيب جريان پاسخ دهيد را در طول پالسها سينک يا سورس مي کند . با اين حال مدار با ز است . و ميانگين ولتاژ خروجي در مقابل اختلاف فاز بزرگتر است ؛شبيه آنچه درشکل ۷ نشان داده شده است . اين به طور کامل به دور ه زماني سيگنال ورودي وابسته است . بدون شباهنگ به موقعيت مقايسه گر فاز نوع يک که اخيراٌبحث شد . به عبارت  بهتر خصوصيات اين آشکار ساز فاز در حقيقت اين است که تمام پالس هاي خروجي وقتي دوسيگنال قفل مي کنند ،ناپديد مي شوند .اين معني مي دهد که دراشکار ساز نوع اول هيچ ريپلي درخروج موجود نيست تا در حلقه مدولاسيون با فاز دوره اي توليد شود . هميشه ،اختلاف زيادي بين دو نوع آشکار ساز هاي فاز وجود دارد آشکار ساز نوع اول هميشه در خروج ،موج توليد مي کند که با يد به وسيله فيلتر حلقه ،فيلتر شود . بنابر اين در يک pll با آشکار ساز نوع اول ،فيلتر حلقه مانند فيلتر پايين گذر عمل مي کند تاسيگنال خروجي منطقي در حالت اوج را صاف کند . اما هميشه ريپلي باقي خواهد ماند . و اين نتيجه نوسا نهاي فاز دوره اي در يک حلقه است . در مدارهايي که حلقه هاي قفل فاز براي ضرب يا ترکيب فرکانس استفاده 
مي شود ؛ «کنار باند مدولاسيون فاز » با سيگنال خروجي جمع مي شود . آشکار ساز فاز نوع دو تنها زماني پالسهاي خروجي توليد مي کند که خطا ي فاز بين سيگنال منبع وvco وجود داشته باشد . چون خروجي آشکار ساز فاز شبيه مدار باز است . که خازن فيلتر حلقه به عنوان  قطعه ي ذخيره ولتاژ عمل کرده و ولتاژ ي که از فرکانس ‌‌‌‌vco مستقيماٌداده مي شود را نگه مي دارد. اگر سيگنال مرجع دور از فرکانس حرکت کند ، آشکار ساز فاز يک رديف پالس هاي کوتاه توليد مي کند ؛و خازن با ولتاژ جديد براي گذاشتن vco قبلي در داخل قفل شارژ (يا دشارژ )مي شود . دومين صورت pll به طور اساسي در طراحي ها تکنولوژي ترکيب کننده هاي بکار مي رود بيشتر pll به طور اختصاصي براي ترکيب کننده هايي که سه و چهار حلقه معمول دارند طراحي مي شوند . که از يک ترمينولوژي مختلف استفاده شده و بيشتر داراي فاز وبهره حلقه باز هستند lm567  يک تراشه عمومي پرکاربرد حلقه قفل فاز است که شامل ،پايداري بالا ،اسيلاتور کنترل شده ي ولتاژ خطي بالاvco دي مدولاسيون fm اعوجاج کم و دوبرابر کننده بالايس آشکار ساز فاز با يک حاصل خوب است . اين تراشه داراي ۸  پايه مي باشد که پايه ۱ آن به وسيله خازن   به زمين وصل مي‌شود که به عنوان فيلتر خروجي عمل مي کند .مقدار اين خازن بايد تقريباٌ دوبرابر خازن  پايه شماره ۲ است و دررنج ميکروفاراد قرار دارد . با استفاده از پايه يک مطالعه مي توان حساسيت مدار را کنترل کر د اگر بخواهيم حساسيت مدار  را  افزايش دهيم بايد پايه يک را از طرفي با يک مقاومت به تغذيه وصل کنيم و از طرف ديگر با خازن   به زمين  ؛که مقاومت ‌r و خازن    به صورت سري قرار مي گيرند . اما اگر بخواهيم حساسيت مدار را کاهش دهيم پايه يک را با مقاومت r  و خازن     به صورت موازي به زمين وصل مي کنيم . پايه شماره ۲ که يک فيلتر پايين گذراست با خازن   به زمين وصل مي شود . همچنين با استفاده از اين پايه مي توان سرعت عملکرد تراشه را کنترل کرد به اين صورت که هر چه مقدار   مينيمم شود ، سرعت عملکرد ماکزيمم مي شود ومقدار خازن  با مقدار سرعت نسبي معکوس دار د. 
پايه شماره ۳ ، ورودي  تراشه است . اين پايه درحقيقت فاز يا فرکانس را که قرار است  با فاز يا فرکانس اسيلا تور داخلي تراشه ،vco مقايسه شود ودر يک فاز يا فرکانس برابر قفل کند ؛ را وارد تراشه مي کند . بهتر است قبل از ورود ي  پايه ۳ ، يک خازن در حدود نانو فاراد استفاده شود . پايه شماره ۴پايه تغذيه يا vcc است . اين پايه تنها پايه تغذيه مدار مي باشد ودر مدار تغذيه منفي نداريم . مقدار تغذيه اين تراشه بين ۵ ولت تا ۱۲ ولت مي باشد وبهترين ولتاژ مورد استفاده ۹ است . پايه شماره ۵ وپايه شماره ۶ يک مقاومت يک مقاومت    وصل مي شود واز طرف ديگر پايه ۶به وسيله خازن  زمين مي شود. وخازن   ومقاومت   زوجي را تشکيل  مي دهند که با شارژ و دشارژ شدن خازن   توسط مقاومت   ،يک اسلاتور کنترل شده ولتاژ vco به وجود مي آيد . در حقيقت اين دوالمان مقدار  فرکانس vco را نيز مشخص مي کنند . فرکانس داخلي از فرمول زير به دست مي آيد .

عتیقه زیرخاکی گنج