그만큼 위상 고정 루프 현대 전자 시스템의 기본 블록 중 하나입니다. 일반적으로 멀티미디어, 통신 및 기타 여러 응용 프로그램에 사용됩니다. PLL에는 선형과 비선형의 두 가지 유형이 있습니다. 비선형은 현실 세계에서 설계하기 어렵고 복잡하지만 선형 제어 이론은 아날로그 PLL에서 잘 모델링됩니다. PLL은 선형 모델이 대부분의 전자 애플리케이션에 충분하다는 것을 증명했습니다.

위상 고정 루프 란 무엇입니까?

위상 고정 루프는 위상 검출기와 전압 제어 오실레이터로 구성됩니다. 위상 검출기의 출력은 전압 제어 발진기 (VCO)의 입력이고 VCO의 출력은 아래 기본 블록 다이어그램에 표시된 위상 검출기의 입력 중 하나에 연결됩니다. 이 두 장치가 서로 피드되면 루프가 형성됩니다.

위상 고정 루프의 기본 다이어그램

PLL의 블록 다이어그램 및 작동 원리

위상 고정 루프는 위상 검출기, 전압 제어 발진기 그리고 그 사이에 저역 통과 필터가 고정되어 있습니다. 입력 주파수 'Fi'가있는 입력 신호 'Vi'는 위상 검출기에 의해 허용됩니다. 기본적으로 위상 검출기는 비교기 피드백 주파수 fo를 통해 입력 주파수 fi를 비교합니다. 위상 검출기의 출력은 DC 전압 인 (fi + fo)입니다. 위상 외 검출기, 즉 DC 전압이 저역 통과 필터 (LPF)에 입력되어 고주파 노이즈를 제거하고 안정적인 DC 레벨, 즉 Fi-Fo를 생성합니다. Vf는 또한 PLL의 동적 특성입니다.

PLL 블록 다이어그램

저역 통과 필터의 출력, 즉 DC 레벨은 VCO로 전달됩니다. 입력 신호는 VCO (fo)의 출력 주파수에 정비례합니다. 입력 및 출력 주파수는 출력 주파수가 입력 주파수와 같을 때까지 피드백 루프를 통해 비교 및 조정됩니다. 따라서 PLL은 자유 실행, 캡처 및 위상 잠금처럼 작동합니다.

입력 전압이 적용되지 않으면 자유 실행 단계라고합니다. VOC에 적용되는 입력 주파수가 변경되어 비교를위한 출력 주파수를 생성하는 즉시 캡처 단계라고합니다. 아래 그림은 PLL의 블록 다이어그램을 보여줍니다.

위상 고정 루프 감지기

위상 고정 루프 검출기는 VCO의 입력 주파수와 출력 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상 차이에 정비례하는 DC 전압을 생성합니다. 아날로그 및 디지털 신호는 위상 고정 루프에서 사용됩니다. 대부분의 모 놀리 식 PLL 집적 회로 아날로그 위상 검출기를 사용하고 대부분의 위상 검출기는 디지털 유형입니다. 이중 균형 혼합 회로는 아날로그 위상 검출기에서 일반적으로 사용됩니다. 일반적인 위상 검출기는 다음과 같습니다.

독점 OR 위상 검출기

전용 OR 위상 검출기는 CMOS IC 4070 유형입니다. 입력 및 출력 주파수는 EX OR 위상 검출기에 적용됩니다. 높은 출력을 얻으려면 적어도 하나의 입력은 낮고 다른 출력 조건은 아래의 진리표에 나와있는 낮습니다. 파형, 입력 및 출력 주파수, 즉 fi와 fo의 위상차가 0도를 고려해 보겠습니다. 그러면 비교기의 DC 출력 전압이 두 입력 사이의 위상차의 함수가됩니다.

있다	fo	Vdc
낮은	낮은	낮은
낮은	높은	높은
높은	낮은	높은
높은	높은	낮은

fi와 fo 사이의 위상차의 기능은 DC 출력 전압의 그래프와 같습니다. 위상 검출기가 180도이면 출력 전압이 최대입니다. 입력 및 출력 주파수가 모두 구형파 인 경우 이러한 유형의 위상 검출기가 사용됩니다.

독점 OR 위상 검출기

에지 트리거 위상 검출기

에지 트리거 위상 검출기는 입력 및 출력 주파수가 듀티 사이클이 50 % 미만인 펄스 파형 일 때 사용됩니다. R-S 플립 플롭은 아래 그림에 표시된 위상 검출기에 사용됩니다. R-S에서 플립 플롭 , 두 NOR 게이트는 교차 결합됩니다. 위상 검출기의 출력은 R-S 플립 플롭을 트리거하여 논리 상태를 변경할 수 있습니다. 입력 및 출력 주파수의 양의 에지는 위상 검출기의 출력을 변경할 수 있습니다.

에지 트리거 위상 검출기

모 놀리 식 위상 검출기

모 놀리 식 위상 검출기는 CMOS 유형, 즉 IC 4044입니다. 고조파 감도로부터 높은 보상을 받고 회로가 입력 신호의 전환에만 응답 할 수 있기 때문에 듀티 사이클 문제가 사라집니다. 중요한 응용 분야에서 가장 발열이 심한 위상 검출기입니다. 진폭의 독립적 인 변화에는 입력 파형의 위상 오류, 출력 오류 전압 및 듀티 사이클이 없습니다.

“커플 링 커패시터 란 무엇입니까 ”

위상 고정 루프의 응용

FM 작동을위한 FM 복조 네트워크
그것은에서 사용됩니다 모터 속도 제어 및 추적 필터.
복조 반송파 주파수를위한 주파수 편이 디코딩에 사용됩니다.
디지털 변환기에 시간에 사용됩니다.
지터 감소, 스큐 억제, 클럭 복구에 사용됩니다.

이것은 위상 고정 루프의 작동 및 작동 원리와 그 응용에 관한 것입니다. 이 기사에 제공된 정보가 프로젝트에 대해 알고 이해하는 데 도움이되기를 바랍니다. 또한이 기사와 관련하여 질문이있는 경우 전기 및 전자 프로젝트 아래 섹션에서 댓글을 달 수 있습니다. 여기에 질문이 있습니다. 안정성을 위해 PLL을 시뮬레이션하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

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