Bucle de bloqueo de fase Uso de aplicaciones

El bucle de bloqueo de fase es uno de los componentes básicos de los sistemas electrónicos modernos. Generalmente se usa en multimedia, comunicación y muchas otras aplicaciones. Hay dos tipos diferentes de PLL: lineales y no lineales. No lineal es difícil y complicado de diseñar en el mundo real, pero la teoría de control lineal está bien modelada en PLL analógicos. El PLL ha demostrado que un modelo lineal es suficiente para la mayoría de las aplicaciones electrónicas.


Índice de Contenido
  1. ¿Qué es un bucle de bloqueo de fase?
    1. Diagrama de bloques PLL y principio de funcionamiento
    2. Detector de bucle de bloqueo de fase

¿Qué es un bucle de bloqueo de fase?

Un lazo bloqueado en fase consta de un detector de fase y un oscilador controlado por voltaje. La salida del detector de fase es la entrada del oscilador controlado por voltaje (VCO) y la salida del VCO está conectada a una de las entradas de un detector de fase que se muestra a continuación en el diagrama de bloques de la base. Cuando estos dos dispositivos se alimentan entre sí, se forma el bucle.

DIAGRAMA DE BUCLE BLOQUEADO DE FASE BÁSICA

Diagrama de bloques PLL y principio de funcionamiento

El bucle de bloqueo de fase consta de un detector de fase, un oscilador controlado por voltaje y, entre ellos, un filtro de paso bajo fijo. La señal de entrada 'Vi' con una frecuencia de entrada 'Fi' es entregada por un detector de fase. Básicamente, el detector de fase es un comparador que compara la frecuencia de entrada fi con la frecuencia de realimentación fo. La salida del detector de fase es (fi+fo), que es un voltaje de CC. El detector de cambio de fase, es decir, el voltaje de CC, se introduce en el filtro de paso bajo (LPF); suprime el ruido de alta frecuencia y produce un nivel continuo constante, es decir, Fi-Fo. El Vf es también una característica dinámica del PLL.

diagrama de bloques PLL
diagrama de bloques PLL

La salida del filtro de paso bajo, es decir, el nivel de CC, se envía al VCO. La señal de entrada es directamente proporcional a la frecuencia de salida del VCO (fo). Las frecuencias de entrada y salida se comparan y ajustan a través del circuito de retroalimentación hasta que la frecuencia de salida sea igual a la frecuencia de entrada. Por lo tanto, el PLL funciona como de ejecución libre, captura y bloqueo de fase.

Cuando no se aplica voltaje de entrada, se dice que es una etapa de funcionamiento libre. Cada vez que la frecuencia de entrada aplicada al COV cambia y produce una frecuencia de salida para comparar, se denomina etapa de captura. La siguiente figura muestra el diagrama de bloques del PLL.

Detector de bucle de bloqueo de fase

El detector de bucle de bloqueo de fase compara la frecuencia de entrada y la frecuencia de salida del VCO para producir un voltaje de CC que es directamente proporcional a la diferencia de fase de las dos frecuencias. Tanto las señales analógicas como las digitales se utilizan en el bucle de enganche de fase. La mayoría de los circuitos integrados PLL monolíticos utilizan un detector de fase analógico y la mayoría de los detectores de fase son de tipo digital. Un circuito balanceado de doble mezcla se usa comúnmente en detectores de fase analógicos. Algunos detectores de fase comunes se dan a continuación:

Detector de fase OR exclusivo

Un detector de fase OR exclusivo es un tipo CMOS IC 4070. Las frecuencias de entrada y salida se aplican al detector de fase EX OR. Para obtener la salida alta, al menos una entrada debe ser baja y las otras condiciones de salida son bajas, como se muestra en la siguiente tabla de verdad. Considere la forma de onda, las frecuencias de entrada y salida, es decir, fi y fo tienen una diferencia de fase de 0 grados. Entonces, el voltaje de salida de CC del comparador será una función de la diferencia de fase entre las dos entradas.

Si

para

vdc

abajo

abajo

abajo

abajo

alto

alto

alto

Abajo

alto

Alto

Alto

abajo

Las funciones de la diferencia de fase entre fi y fo se muestran en el gráfico de voltaje de salida de CC. Si el detector de fase está a 180 grados, el voltaje de salida es máximo. Si las frecuencias de entrada y salida son ondas cuadradas, se utilizan este tipo de detectores de fase.

Detector de fase OR exclusivo
Detector de fase OR exclusivo

Detector de fase de disparo por borde

Se utiliza un detector de fase de disparo de borde cuando las frecuencias de entrada y salida son de forma de onda de pulso, que es menos del 50% del ciclo de trabajo. El flip-flop RS se usa para detectores de fase como se muestra en la figura a continuación. Para comenzar desde el flip-flop RS, las dos puertas NOR están acopladas en cruz. La salida del detector de fase puede cambiar su estado lógico activando el flip-flop RS. El flanco positivo de las frecuencias de entrada y salida puede cambiar la salida del detector de fase.

Detector de fase de disparo por borde
Detector de fase de disparo por borde

Detector de fase monolítica

Un detector de fase monolítico es del tipo CMOS, es decir, IC 4044. Está altamente compensado por la sensibilidad armónica y los problemas del ciclo de trabajo se abandonan porque el circuito solo puede responder a la señal de transición d 'hall. En aplicaciones críticas, es el detector de fase más febril. Las variaciones independientes de amplitud están libres del error de fase, el voltaje de error de salida y el ciclo de trabajo de las formas de onda de entrada.

Aplicaciones de bucle de bloqueo de fase

  • Redes de demodulación FM para operaciones FM
  • Se utiliza en controles de velocidad de motores y filtros de seguimiento.
  • Se utiliza en la decodificación por desplazamiento de frecuencia para frecuencias portadoras de demodulación.
  • Se utiliza en el tiempo para los convertidores digitales.
  • Se utiliza para la reducción de fluctuaciones, la eliminación de retrasos y la recuperación del reloj.

Este es el principio de funcionamiento y funcionamiento del bucle de bloqueo de fase y sus aplicaciones. Esperamos que la información dada en el artículo le sea útil para aprender más sobre el proyecto y comprenderlo. Además, si tiene alguna pregunta con respecto a este artículo y los proyectos eléctricos y electrónicos, puede comentar en la sección a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la mejor manera de simular el PLL para la estabilidad?

Créditos fotográficos :

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