Фазовая схема

Фазовая петля (ФАПЧ) является одним из жизненно важных блоков в линейных системах. Это полезно в системах связи, таких как радары, спутники, FM и т. Д.

В этой главе подробно рассматривается блок-схема PLL и IC 565.

Блок-схема ФАПЧ

Фазовая петля (ФАПЧ) в основном состоит из следующих трех блоков:

• Фазовый детектор
• Активный фильтр нижних частот
• Генератор, управляемый напряжением (ГУН)

Блок-схема ФАПЧ показана на следующем рисунке —

Выход фазового детектора применяется в качестве входа активного фильтра нижних частот. Точно так же выход активного фильтра нижних частот применяется в качестве входа VCO.

Работа ФАПЧ заключается в следующем:

• Фазовый детектор вырабатывает постоянное напряжение, которое пропорционально разности фаз между входным сигналом с частотой $f_ {in}$ и сигналом обратной связи (выходным) с частотой $f_ {out}$.

• Фазовый детектор является множителем и на его выходе выдает две частотные составляющие — сумму частот $f_ {in}$ и $f_ {out}$ и разность частот $f_ {in}$ & $f_ {out}$ ,

• Активный фильтр нижних частот вырабатывает постоянное напряжение на своем выходе после устранения высокочастотной составляющей, присутствующей на выходе фазового детектора. Это также усиливает сигнал.

• ГУН генерирует сигнал с определенной частотой, когда на него не подается вход. Эту частоту можно сдвинуть в любую сторону, приложив к ней постоянное напряжение. Поэтому отклонение частоты прямо пропорционально постоянному напряжению, присутствующему на выходе фильтра нижних частот.

Фазовый детектор вырабатывает постоянное напряжение, которое пропорционально разности фаз между входным сигналом с частотой $f_ {in}$ и сигналом обратной связи (выходным) с частотой $f_ {out}$.

Фазовый детектор является множителем и на его выходе выдает две частотные составляющие — сумму частот $f_ {in}$ и $f_ {out}$ и разность частот $f_ {in}$ & $f_ {out}$ ,

Активный фильтр нижних частот вырабатывает постоянное напряжение на своем выходе после устранения высокочастотной составляющей, присутствующей на выходе фазового детектора. Это также усиливает сигнал.

ГУН генерирует сигнал с определенной частотой, когда на него не подается вход. Эту частоту можно сдвинуть в любую сторону, приложив к ней постоянное напряжение. Поэтому отклонение частоты прямо пропорционально постоянному напряжению, присутствующему на выходе фильтра нижних частот.

Вышеуказанные операции выполняются до тех пор, пока частота VCO не станет равной частоте входного сигнала. В зависимости от типа приложения мы можем использовать либо выход активного фильтра низких частот, либо выход VCO. ФАПЧ используются во многих приложениях, таких как FM-демодулятор, тактовый генератор и т. Д.

PLL работает в одном из следующих трех режимов —

• Режим свободного бега
• Режим захвата
• Режим блокировки

Первоначально PLL работает в режиме автономной работы, когда к нему не применен ввод. Когда входной сигнал, имеющий некоторую частоту, подается на PLL, тогда частота выходного сигнала VCO начнет изменяться. На этом этапе говорят, что ФАПЧ работает в режиме захвата . Частота выходного сигнала VCO будет непрерывно изменяться, пока она не станет равной частоте входного сигнала. Теперь говорят, что PLL работает в режиме блокировки .

IC 565

IC 565 является наиболее часто используемой ИС с фазовой автоподстройкой частоты. Это 14-контактный разъем Dual-Inline (DIP). Схема выводов IC 565 показана на следующем рисунке —

Назначение каждого вывода очевидно из приведенной выше схемы. Из 14 контактов только 10 контактов (контакты с 1 по 10) используются для работы ФАПЧ. Итак, оставшиеся 4 контакта (контакты с 11 по 14) помечены как NC (нет соединения).

ГУН выдает выходной сигнал на выводе 4 микросхемы 565, когда выводы 2 и 3 заземлены. Математически мы можем записать выходную частоту $f_ {out}$ VCO как.

Fиз= гидроразрыва0.25RVCV $$F_ {} из = \ {гидроразрыва 0.25} {R_VC_V}$$

где,

$R_ {V}$ — это внешний резистор, который подключен к выводу № 8

$C_ {V}$ — это внешний конденсатор, который подключен к выводу № 9

• Выбрав правильные значения $R_ {V}$ и $C_ {V}$, мы можем зафиксировать (определить) выходную частоту, $f_ {out}$ VCO.

• Выводы с номерами 4 и 5 должны быть закорочены внешним проводом, чтобы выход VCO можно было использовать как один из входов фазового детектора.

• IC 565 имеет внутреннее сопротивление $3,6K \ Omega$. Конденсатор С должен быть подключен между выводами 7 и 10, чтобы создать фильтр низких частот с этим внутренним сопротивлением.

Выбрав правильные значения $R_ {V}$ и $C_ {V}$, мы можем зафиксировать (определить) выходную частоту, $f_ {out}$ VCO.

Выводы с номерами 4 и 5 должны быть закорочены внешним проводом, чтобы выход VCO можно было использовать как один из входов фазового детектора.

IC 565 имеет внутреннее сопротивление $3,6K \ Omega$. Конденсатор С должен быть подключен между выводами 7 и 10, чтобы создать фильтр низких частот с этим внутренним сопротивлением.

Обратите внимание, что согласно требованию мы должны правильно настроить выводы IC 565.