VÒNG KHÓA PHA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN CHƯƠNG VỊNG KHÓA PHA (PHASE LOCKED LOOP PLL) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NỘI DUNG Giới thiệu Bộ tách pha Bộ dao động điều khiển điện áp Bộ lọc – khuếch đại vòng Nguyên lý hoạt động Các ứng dụng vịng khóa pha Vịng khóa pha số Mạch vịng khóa pha mạch tích hợp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu Phase Locked Loop - PLL  Vịng khố pha/vịng giữ pha/vịng chốt pha  hƯ thống vòng kín hồi tiếp, tín hiệu hồi tiếp dùng để khoá tần số v pha tín hiƯu theo tÇn sè pha tÝn hiƯu vào ng dụng PLL vo năm 1932 việc tách sóng đồng Kỹ thuật PLL đợc ứng dụng rộng rÃi mạch lọc, tổng hợp tần số, điều chế v giải điều chế, điều khiển tự động, tách âm (Tone), giải mà Stereo, tổng hợp tần số Trớc đa phần PLL bao gồm mạch số lẫn tơng tự Hiện PLL sè trë nªn phỉ biÕn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sơ đồ khối PLL CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bộ tách pha (Phase Detector) B tỏch pha /bộ so sánh pha: tạo tÝn hiƯu phơ thc vào hiƯu pha cđa tÝn hiệu vo, tín hiệu vo thờng l hình sin xung vuông Có ba loại tách sóng pha: Bộ tách sóng pha tơng tự Bộ tách sóng pha sè  Bộ t¸ch sãng pha lÊy mÉu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bộ tách pha (Phase Detector) 1/ Bé t¸ch sãng pha tư¬ng tù: cã tÝn hiƯu tû lƯ với biên độ tín hiệu vo, l tách sóng pha tun tÝnh(tÝn hiƯu vào sin) 2/ Bé t¸ch sãng pha sè: cã tÝn hiƯu biÕn ®ỉi chËm phơ thc ®é réng xung ngâ tøc phơ thc sai lƯch vỊ pha gi÷a hai tÝn hiƯu vào (tÝn hiệu vo l xung vuông), thực mạch số EX-OR, RS Flip Flop v.v CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bộ dao động điều khiển điện áp VCO (Voltage controlled oscillator) ặc tuyến truyền đạt fo(Vdk) tiêu biểu VCO Mạch VCO tiêu biểu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt B dao ng điều khiển điện áp VCO (Voltage controlled oscillator) - L mạch dao động có tần số đợc kiểm soát điện áp - Yêu cầu chung mạch VCO l quan hệ điện áp điều khiển Vdk(t) v tần số fo(t) phải tuyến tính - Ngoi mạch có độ ổn định tần số cao, dải biến đổi tần s theo điện áp vo rộng, đơn giản, dễ điều chỉnh v thuận lợi cho việc tổ hợp thnh vi mạch (không có điện cảm) - Trong phạm vi tần số : 1Mhz -100 Mhz, thờng dùng dao động tạo xung chữ nhật; phạm vi tần số: 1Mhz -50 Mhz, thờng dùng dao động đa hi (tích thoát, mạch đa hi ghép Emitter ) - Các dao động đợc điều khiển dòng điện(CCO), u việt dao động điện áp (VCO), có phạm vi tuyến tính đặc tuyến truyền đạt rộng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bộ lọc – khuếch đại vòng * Thực chức năng: + Cho qua tín hiệu tÇn sè thÊp ωv-ω’r , nÐn tÇn sè cao ωv+ω’r + Đảm bảo cho vũng khoá pha PLL bắt nhanh v bám đợc tín hiệu vo tần số thay đổi, nghĩa l phải có tốc độ đáp ứng thoả mÃn + Dải thông lọc phải đủ lớn để đảm bảo dải bắt cần thiết * LPF thờng l mạch lọc bậc 1, nhiên dùng bậc cao để triệt thnh phần AC theo yêu cầu LPF dạng mạch thụ động hay tÝch cùc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bộ lọc – khuếch đại vịng -Ngâ bé t¸ch sãng pha gåm nhiỊu thành phÇn f0, fi, fi-f0, fi+f0, v.v - Sau LPF thnh phần tần số thấp (fi-f0) đến khuếch điều khiển tần số VCO bám theo fi Sau vi vòng điều khiển hồi tiếp PLL đợc đồng (khóa pha) fi=f0, tần số phách (fi-f0)=0 - Vòng khóa pha hoạt động xác tần số vo fi, f0 thấp khoảng vi trăm KHz trë l¹i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các ứng dụng vịng khóa pha  Điện áp Ud có hai mức biểu thị tín hiệu nhị phân tách sóng Tín hiệu truyền cất giữ dạng số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các ứng dụng vịng khóa pha c Tổ hợp tần số: Ứng dụng PLL để thực tổ hợp tần số nhằm tạo hệ tần số rời rạc từ tần số chuẩn (chủ sóng) có độ ổn định cao i)Nhân với số nguyên: Chế độ đồng bộ, tần số VCO đem chia cho N để đồng với dao động chuẩn fC Tần số bám theo fC để có U’d=0 Đầu nhận fra=NfC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các ứng dụng vịng khóa pha ii) Lấy tần số bội tần số chuẩn : Để lấy tần số bội tần số chuẩn fc sử dụng sơ đồ hình 7.26 Tần số chuẩn fc đưa qua chia tần chia thành fc/M Tần số dao động f0 qua mạch chia tần chia thành f0/N Khi đồng fC/M=f0/N nên tần số lấy fra=f0= (N/M).fC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các ứng dụng vịng khóa pha  Bằng cách thay đổi N,M (chương trình hố) tạo mạng tần số rời rạc có độ xác ổn định dao động chuẩn iii) Đồng hóa tần số: Với nguyên lý làm việc phân tích thấy mạch PLL hình mạch đồng tần số fC tần số dao động VCO CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Vịng khóa pha số (xem phần mục phần 2.Bộ tách sóng) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mạch vịng khóa pha mạch tích hợp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... điện cảm) - Trong phạm vi tần số : 1Mhz -1 00 Mhz, thờng dùng dao động tạo xung chữ nhật; phạm vi tần số: 1Mhz -5 0 Mhz, thờng dùng dao động đa hi (tích thoát, mạch đa hi ghép Emitter ) - Các dao... https://fb.com/tailieudientucntt Bộ lọc – khuếch đại vịng -Ngâ bé t¸ch sãng pha gåm nhiỊu thành phÇn f0, fi, fi-f0, fi+f0, v.v - Sau LPF thnh phần tần số thấp (fi-f0) đến khuếch điều khiển tần số VCO bám theo... (Voltage controlled oscillator) - L mạch dao động có tần số đợc kiểm soát điện áp - Yêu cầu chung mạch VCO l quan hệ điện áp điều khiển Vdk(t) v tần số fo(t) phải tuyến tính - Ngoi mạch có độ ổn định