CÁC MẠCH VÒNG KHÓA PHA (PLL)

II : CÁC MẠCH VÒNG KHÓA PHA (PLL) LOGO  1: Tổng quan PLL ( Phase-Locked Loop ) - Là hệ thống vòng kín hồi tiếp - Tín hiệu vào có dạng tương tự hình sine dạng số - Ứng dụng rộng rãi mạch lọc, tổng hợp tần số, điều chế giải điều chế, điều khiển tự động - Có nhiều kiểu mạch PLL phục vụ cho nhiều mục đích 2: Sơ đồ khối LOGO 2: Sơ đồ khối LOGO Tách sóng pha: So sánh tín hiệu vào tín hiệu VCO để tạo tín hiệu sai lệch Vd(t) Lọc thông thấp: Lọc gợn điện áp Vd(t) Khuếch đại chiều: Khuếch đại điện áp chiều Vdk(t) VCO(Voltage Controled Oscillator): Bộ dao động mà tần số điều khiển điện áp đưa vào 3: Hoạt động mạch Nguyên lý hoạt động Các thành phần PLL Khuếch đại chiều VCO (Voltage controlled oscillator ) Hoạt động mạch LOGO 3: Hoạt động mạch 1: Nguyên lý hoạt động - Hoạt động theo nguyên tắc vòng điều khiển mà đại lượng vào số, chúng so sánh với pha LOGO 3: Hoạt động mạch LOGO Dải bắt Bc (Cature range): Bc = f2 – f1 - Dải tần số mà tín hiệu vào ban đầu phải lọt vào để PLL thiết lập chế độ đồng - Bc phụ thuộc vào băng thông LPF 3: Hoạt động mạch LOGO Dải khóa Bl: Ký hiệu Bl = fmax – fmin - Giải tần số mà PLL đồng tần số f0 với f1 - Phụ thuộc hàm truyền đạt tách sóng pha, khuếch đại, VCO - Không phụ thuộc vào đáp tuyến lọc LPF PLL (khi PLL khóa pha f1 - f0 = 0) - Ở chế độ khóa pha, dao động f0 VCO bán đồng theo f1 (Bl > Bc) 3: Hoạt động mạch LOGO 3: Hoạt động mạch LOGO 3: Hoạt động mạch LOGO Các thành phần PLL - Bộ tách sóng pha: Có loại - Tương đương dạng mạch chân - Số thực mạch số EX-OR,RS FlipFlop - Tách sóng pha lấy mẫu - Bộ tách sóng pha tương tự 3: Hoạt động mạch LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO Ứng dụng vòng khóa pha PLL Bộ Tổng Hợp Tần Số Đơn Giải Điều Chế FM Giải Điều Chế FSK Đồng Bộ Tần Số Ngang Và Dọc Trong TV Giải Điều Chế AM Sử Dụng Trong FM Stereo 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Bộ tổng hợp tần số đơn - Sử dụng tổng hợp tần số dựa nguyên lý vòng khóa pha PLL - Ưu điểm nhỏ gọn, không yêu cầu độ xác khí cao, ứng dụng thành công nghệ sản xuất vi mạch - Đồng thời kết hợp với thạch anh, có khả tạo dải rộng, độ xác cao, giá thành thấp 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO - Khi PLL thực khóa pha, ta có: fref =fvco / N => fvco = N*fref = f0 Bộ điều khiển tần số điều khiển dễ dàng nhờ máy tính, từ xa Giảm giá thành độ phức tạp so với trước 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO - Khuyết điểm tạo tần số bội số tần số chuẩn f0= N*fref - Khắc phục cách chia nhỏ t/số chuẩn 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế FM - Thực cách cài đặt tần số dao động tự fn tần số trung tâm tín hiệu FM ngõ vào có biên độ không đổi - Trong nhiều ứng dụng cụ thể, trước tách sóng pha PLL cá mạch khuếch đại – hạn biên độ 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế FSK - Dạng đặc biệt FM, có tần số điều tần Liên quan đến tách (giải mã) tín hiệu quay số điện thoại nút nhấn truyền tín hiệu số FSK - Ngõ PLL dùng mức điện áp 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Đồng tần số ngang dọc TV LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Giải điều chế AM LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế AM - Vo(t) tỷ lệ với m(t) tức tỉ lệ với tín hiệu giải điều chế AM - Là kiểu tách sóng trực tiếp không cần đổi tần, có ưu điểm không dùng trung tần, không chọn lọc tần số ảnh - Để biên độ tín hiệu lớn ta dùng tách sóng đồng 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Giải điều chế AM - Tách sóng đồng có chất lượng tách sóng không đồng tỷ số S/N nhỏ LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Sơ đồ khối máy phát FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Phổ tín hiệu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Sơ đồ khối máy thu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Ứng dụng PLL việc giải mã FM Stereo LOGO [...]... dùng mạch dao động đa hài 3: Hoạt động của mạch LOGO 3: Hoạt động của mạch LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO Ứng dụng của vòng khóa pha PLL Bộ Tổng Hợp Tần Số Đơn Giải Điều Chế FM Giải Điều Chế FSK Đồng Bộ Tần Số Ngang Và Dọc Trong TV Giải Điều Chế AM Sử Dụng Trong FM Stereo 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO  Bộ tổng hợp tần số đơn - Sử dụng các bộ tổng hợp tần số dựa trên nguyên lý vòng. .. Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế FSK - Dạng đặc biệt của FM, chỉ có 2 tần số điều tần Liên quan đến tách (giải mã) tín hiệu quay số điện thoại nút nhấn và truyền tín hiệu số FSK - Ngõ ra của PLL dùng 2 mức điện áp 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Đồng bộ tần số ngang dọc trong TV LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Giải điều chế AM LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO... tách sóng đồng bộ 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Giải điều chế AM - Tách sóng đồng bộ có chất lượng tách sóng không đồng bộ khi tỷ số S/N nhỏ LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo - Sơ đồ khối máy phát FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo - Phổ của tín hiệu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo... Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO - Khuyết điểm là nó chỉ tạo ra các tần số bằng bội số của tần số chuẩn f0= N*fref - Khắc phục bằng cách chia nhỏ t/số chuẩn 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế FM - Thực hiện bằng cách cài đặt tần số dao động tự do fn bằng tần số trung tâm tín hiệu FM ngõ vào có biên độ không đổi - Trong nhiều ứng dụng cụ thể, trước tách sóng pha PLL cá mạch khuếch... Sử dụng các bộ tổng hợp tần số dựa trên nguyên lý vòng khóa pha PLL - Ưu điểm nhỏ gọn, không yêu cầu độ chính xác cơ khí cao, ứng dụng các thành quả công nghệ sản xuất vi mạch - Đồng thời khi kết hợp với thạch anh, nó có khả năng tạo ra dải rộng, độ chính xác cao, giá thành thấp 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL LOGO - Khi PLL thực hiện khóa pha, thì ta có: fref =fvco / N => fvco = N*fref = f0 Bộ...3: Hoạt động của mạch Ngõ ra của điện áp có: LOGO 3: Hoạt động của mạch LOGO Bộ tách sóng pha số: - Dùng mạch số EX-OR, R-S Flip Flop…có đáp tuyến so sánh pha dạng: 3: Hoạt động của mạch LOGO Lọc thông thấp LPF: - Mạch lọc bậc 1, có thể ở dạng thụ động hoặc tích cực - Ngõ ra gồm nhiều thành phần f0,f1,f1-f0, - Hoạt động chính xác khi f0,f1 thấp 3: Hoạt động của mạch Khuếch đại một chiều... lợi Ka LOGO 3: Hoạt động của mạch LOGO VCO (Voltage controlled oscillator) - Mạch dao động có tần số được kiểm soát bằng điện áp - Quan hệ điện áp điều kiển Vdk(t) và tần số ra f0(t) phải tuyến tính - Về nguyên tắc có thể dùng mọi mạch dao động Tuy nhiên các bộ dao động tạo xung chữ nhật được sử dụng rộng rãi vì loại này có thể làm việc từ 1MHz – 100MHz 3: Hoạt động của mạch LOGO VCO (Voltage controlled... dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo - Phổ của tín hiệu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo - Sơ đồ khối máy thu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng của vòng khóa pha PLL  Sử dụng trong FM Stereo - Ứng dụng PLL trong việc giải mã FM Stereo LOGO ... PLL dùng mức điện áp 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Đồng tần số ngang dọc TV LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Giải điều chế AM LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế AM -... Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Phổ tín hiệu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL  Sử dụng FM Stereo - Sơ đồ khối máy thu FM Stereo LOGO 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL... Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO - Khuyết điểm tạo tần số bội số tần số chuẩn f0= N*fref - Khắc phục cách chia nhỏ t/số chuẩn 4: Ứng dụng vòng khóa pha PLL LOGO  Giải điều chế FM - Thực cách cài