Đặc trƣng của VCO:
o Độ lệch tần số (Frequency excursion): khoảng tần số biến thiờn của VCO
Ud ω0 =K0. Ud f0= ω0/2π VCO Fi Fo Ud
o Độ tuyến tớnh (Linearity): là khoảng tần số (W1 - W2) phụ thuộc tuyến tớnh vào thế điều khiển
o Hệ số biến đổi K0 (Conversion gain): K0=W0/Vc (Vc: thế điều khiển)
Cỏc bộ chia:
Để tần số giảm xuống mức phự hợp trƣớc khi đƣa vào bộ so pha. Vũng khúa pha cú nhiệm vụ phỏt hiện và điều chỉnh những sai số của tần số phỏt so với tần số chuẩn, nghĩa là PLL làm cho tần số W’r của tớn hiệu bỏm theo tần số Wv vào chuẩn.
Tớn hiệu phản hồi từ đầu ra sẽ đƣợc lấy trở lại để so sỏnh pha với tớn hiệu chuẩn. Nhiệm vụ này do bộ so sỏnh về pha đảm nhiệm,sau đú sẽ đƣa ra thế điều khiển Ud hoặc I,cỏc đại lƣợng điều khiển này phụ thuộc vào sự lệch pha giữa tớn hiệu phản hồi và tớn hiệu chuẩn.
Tớn hiệu điều khiển này sẽ đƣợc nối với bộ VCO.Thế điều khiển này sẽ làm thay đổi tần số dao động của nú sao cho hiệu của tần số vào và tần số chuẩn tiến dần tới 0 hay W’r = Wv.
Để hiểu rừ nguyờn lý hoạt động ta xét trƣờng hợp đơn giản :
Tớn hiệu vào và tớn hiệu so sỏnh đều là hỡnh SIN, vũng bỏm pha thuộc loại tuyến tớnh, dựng mạch nhõn tƣơng tự để so sỏnh pha.
Với cỏc giả thiết trờn, ta thấy khi khụng cú tớn hiệu vào thỡ tớn hiệu hiệu chỉnh
Ud = 0 vỡ tớn hiệu ra của bộ so sỏnh pha bằng Uv .U’r . Mạch VCO dao động tại tần số riờng W0 của nú,W0 đƣợc gọi là tần số dao động tự do.
Khớ cú tớn hiệu vào, bộ so sỏnh pha và tần số của tớn hiệu vào với tần số chuẩn. đầu ra so sỏnh pha sẽ xuất hiện tớn hiệu Ud mà trị số tức thời của nú tỷ lệ với hiệu pha (hiệu tần số) của 2 tớn hiệu vào tại thời điểm đú.Vỡ Ud=KUvU’r , nờn trong thành phần tớn hiệu ra của bộ tỏch súng pha cú cỏc thành phần tần số Wv-W’r và
Wv+W’r Tần số tổng sẽ bị loại bỏ nhờ bộ lọc thụng thấpcũn tần số hiệu sau đú sẽ
đƣợc khuếch đại lờn và sẽ điều khiển tần số dao động của VCO, tần số này thay đổi
sao cho Wv=W’r (tần số của VCO bằng hoặc là bằng N lần tần số dao động chuẩn
đƣợc so sỏnh).
Nếu tần số tớn hiệu vào và tần số tớn hiệu chuẩn bị lệch nhau quỏ nhiều lần làm cho tần số tổng và hiệu đều nằm ngoài khu vực thụng lọc của bộ lọc tần số thấp thỡ
sẽ khụng cú tớn hiệu điều khiển. VCO dao động tại tần số riờng W0. Khi mà Wr và
W’r xớch lại gần nhau sao cho thầnh phần Wv - W’r rơi vào thụng lọc của bộ lọc tần thấp thỡ sẽ cú tớn hiệu điều khiển VCO làm thay đổi tần số dao động của nú, PLL bắt đầu hoạt động, lỳc đú ta núi PLL làm việc trong dải chập (Capture range), vậy
dải chập của PLL. Mà dải tần số mà PLL cú thể thiết lập chế độ đồng bộ. Dải chập
phụ thuộc vào giải thụng của bộ lọc.
Dải bỏm hay dải khúa (Lock Range) : là dải tần số lõn cận giỏ trị tần số dao
động riờng ban đầu W0 mà sau quỏ trỡnh chập tớn hiệu từ bộ dao động vẫn giữ đồng
bộ với tớn hiệu nối vào chuẩn. Dải bỏm lớn hơn dải chập, nú phụ thuộc vào khoảng
biến thiờn của Ud của bộ so pha và dải tần số hoạt động của bộ VCO. Khi một quỏ
trỡnh chập (locking) xảy ra thỡ thế nối ra của bộ so pha đƣợc duy trỡ do đú tần số cắt của bộ lọc khụng ảnh hƣởng đến hoạt động của hệ thống.
3.1.1.2. Thực hiện tổ hợp tần số dựng PLL bằng vi điều khiển [12,25]
Bộ tổ hợp tần số đƣợc chia thành 3 khối chớnh: (Hỡnh 3.4)
o Khối thực thi cỏc chức năng của PLL (1)
o Khối VCO(Voltage Controlled Oscillator) (2)
o Khối điều khiển lập trỡnh đƣợc (3)
Thành phần chớnh là IC LMX2316 của hóng National Semiconductor với:
Đặc trƣng: + Tần số 1,2 Ghz + Nguồn nuụi 2,3-5V
+ Dũng tiờu thụ cực nhỏ + Chia trƣớc module kộp: 32/33
+ Cho phộp chọn CHARGE PUMP chế độ chế trạng thỏi + Bộ khúa tỏch súng số. Ứng dụng: + Truyền thụng di động khụng dõy + Mạng cục bộ khụng dõy (WLANs) + Truyền hỡnh cỏp (CATV) + Mỏy nhắn tin + Cỏc hệ thống truyền thụng khụng dõy khỏc