В ФАПЧ является одним из базовых блоков в современных электронных системах. Обычно он используется в мультимедиа, коммуникации и многих других приложениях. Есть два разных типа ФАПЧ - линейные и нелинейные. Нелинейное управление сложно и сложно разработать в реальном мире, но теория линейного управления хорошо моделируется в аналоговой системе ФАПЧ. ФАПЧ доказала, что линейная модель достаточна для большинства электронных приложений.

Что такое контур фазовой синхронизации?

Контур фазовой автоподстройки частоты состоит из фазового детектора и генератора, управляемого напряжением. Выход фазового детектора является входом генератора, управляемого напряжением (ГУН), а выход ГУН подключен к одному из входов фазового детектора, который показан ниже на основной блок-схеме. Когда эти два устройства подаются друг к другу, образуется петля.

ОСНОВНАЯ ДИАГРАММА КОНТУРА С ФАЗОВОЙ БЛОКИРОВКОЙ

Блок-схема и принцип работы ФАПЧ

Фазовая автоподстройка частоты состоит из фазового детектора, генератор, управляемый напряжением а между ними закреплен фильтр нижних частот. Входной сигнал «Vi» с входной частотой «Fi» выдается фазовым детектором. В основном фазовый детектор компаратор который сравнивает входную частоту fi через частоту обратной связи fo. Выходной сигнал фазового детектора (fi + fo) представляет собой постоянное напряжение. Детектор вне фазы, то есть постоянное напряжение подается на фильтр нижних частот (ФНЧ), он удаляет высокочастотный шум и создает устойчивый уровень постоянного тока, то есть Fi-Fo. Vf также является динамической характеристикой ФАПЧ.

Блок-схема ФАПЧ

Выходной сигнал фильтра нижних частот, то есть уровень постоянного тока, передается на ГУН. Входной сигнал прямо пропорционален выходной частоте ГУН (fo). Входная и выходная частоты сравниваются и регулируются через контур обратной связи до тех пор, пока выходная частота не станет равной входной частоте. Следовательно, ФАПЧ работает как автономный режим, захват и фазовая синхронизация.

Когда входное напряжение не подается, это называется ступенью автономной работы. Как только входная частота, применяемая к VOC, изменяется и дает выходную частоту для сравнения, это называется стадией захвата. На рисунке ниже показана блок-схема ФАПЧ.

Детектор фазовой автоподстройки частоты

Детектор с фазовой автоподстройкой частоты сравнивает входную частоту и выходную частоту ГУН, чтобы получить напряжение постоянного тока, которое прямо пропорционально разности фаз двух частот. Аналоговые и цифровые сигналы используются в цепи фазовой автоподстройки частоты. Большая часть монолитной ФАПЧ интегральные схемы используйте аналоговый фазовый детектор, и большинство фазовых детекторов относятся к цифровому типу. Схема двойной балансировки смеси обычно используется в аналоговых фазовых детекторах. Ниже приведены некоторые общие фазовые детекторы:

Эксклюзивный ИЛИ фазовый детектор

Детектор фазы с исключающим ИЛИ - это тип CMOS IC 4070. Входная и выходная частоты подаются на фазовый детектор EX OR. Чтобы получить высокий выход, по крайней мере, один вход должен быть низким, а остальные условия выхода низкие, что показано в приведенной ниже таблице истинности. Рассмотрим форму волны, входные и выходные частоты, т.е. fi и fo имеют разность фаз 0 градусов. Тогда выходное напряжение постоянного тока компаратора будет функцией разности фаз между двумя входами.

быть	fo	Vdc
низкий	низкий	низкий
низкий	высоко	высоко
высоко	Низкий	высоко
Высоко	Высоко	низкий

Функции разности фаз между fi и fo показаны на графике выходного постоянного напряжения. Если фазовый детектор на 180 градусов, то выходное напряжение максимальное. Если и входная, и выходная частоты являются прямоугольными, то используются фазовые детекторы этого типа.

Эксклюзивный ИЛИ фазовый детектор

Детектор фазы запуска по фронту

Фазовый детектор с запуском по фронту используется, когда входная и выходная частоты имеют форму импульса, что составляет менее 50% рабочего цикла. Триггер R-S используется для фазовых детекторов, что показано на рисунке ниже. Куда с R-S резкий поворот , два затвора NOR перекрестно соединены. Выход фазового детектора может изменить свое логическое состояние, запустив триггер R-S. Положительный фронт входной и выходной частот может изменить выходной сигнал фазового детектора.

Детектор фазы запуска по фронту

Монолитный фазовый детектор

Монолитный фазовый детектор относится к типу КМОП, то есть IC 4044. Он сильно компенсирован гармонической чувствительностью, и проблемы рабочего цикла устранены, поскольку схема может реагировать только на переход входного сигнала. В критических случаях это наиболее опасный фазовый детектор. Независимые изменения амплитуды не зависят от фазовой ошибки, выходного напряжения ошибки и рабочего цикла входных сигналов.

“как выглядит конденсатор ”

Применения ФАПЧ

Сети FM-демодуляции для FM-операций
Он используется в регуляторы скорости двигателя и фильтры отслеживания.
Он используется в декодировании со сдвигом частоты для несущих частот демодуляции.
Применяется вовремя в цифровые преобразователи.
Он используется для уменьшения джиттера, подавления перекоса, восстановления тактовой частоты.

Это все о принципах работы и принципах работы петли фазовой автоподстройки частоты и ее применениях. Мы надеемся, что информация, представленная в статье, поможет вам узнать что-то о проекте и понять его. Кроме того, если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи и электрические и электронные проекты вы можете оставить комментарий в разделе ниже. Вот вопрос к вам, как лучше всего смоделировать PLL для стабильности?

Фото: