Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 173
Текст из файла (страница 173)
6' появлением иелорот мх и простых в при- 672 Глава Ч цовриженне цнфровык н внвлоговых смгввлов 67 Олрр вж СИ1ИИ Оио вг О, 4"М 7И с Орииыр й п вжав 1рвсс ср , несхожи ив + цсс Р З' Г ЕЕ1ИИЕ Иси В1' рево Л— ЕРВ1ОР Д ыиие ;есиар Зонсв *, ( гср слсссм ис — 11 — — ~— 61ЕРЕМЕИИЕ фвы Ри. ' 76 71ес / 7:и Мс'627ючл Зевс.с Ютдхл КПГ Ел .вве рн трех" ро т Иа Мл. в. Рнс 967 '. хема фв,овоя вв1осн1лссроикв 1, ссосы менении устройств ФАПЧ первое препятствие дсгя их широкос О применения было ргреодолено. При правильном проектировании и корректном применении устройства ФАПЧ становятся такими же надежными элементами схемы, как огсерацнонные усилители или трите еры. На рис.
9.67 показана классическая схема ФАПЧ. Фазовый детектор- устройство„ которое осуществляет сравнение двух входных частот. н формируес выходной сигнал. пропорциональный их фаз,ы вой разности (если, например. частоты различаются. то на выходе появится периодический сигнал на разностнои частоте) Есрпг 1„, не равна 1; „„зо отфильтрованный и хсиленмым сигнал фазовой ошибки будет воздеиствоварь нз час:соту ГУН.
изменяя ее в направлении )„ При нор мальных ус юанях 1 УТ1 быстро пронэва дис вззхВзгв чзссОхы г„„пОлде)эжиВзя постояннын фазовый сдввс по стноглению к входному сигналу Г!оскольк, огфи.сюрованный вьсх смой сигнал фазового детектора яг,зяе.сея сигналом постоями«: сока в хгрзвлясоплй вхо:шои сагид. 1 х'Н мерой ахала хв ча стасы. совершешю сэчевмлнсх что ФА1ГЧ можно применять гшя ЧМ.зеэсктрграва. мня Р.:онз сырел О декодирования рмсцасц,- прн шсфровой перерыве по э со лефоннтвм линиям) Выходной смс па с 1'УН:по сигма с местной частоты.
рзв. ноа .1„„таким образом. ГУН вьшает ча Шгьце ОПОРНЫЙ Втиап. Иа СОРЫМ Мажсэ солержзть шумы Порка п,к. Зых:лмой сигнал 1УН може' иметь любув форму ~ среу;ольнхю смнусоила рькую и: н ', эп позвОляеэ форма(рОВВ ть, ЛОп '. гмм синусоилальный сигнал. синхронизировал ный с последовательно~стью входных ИМПУЛЬСОВ В одном ис сассо вссречак1шихся применений ФАПЧ между выхслам ГУН м фазовым летектором вк пачают счетчвес по модулю л. Обеспечивая. таким абра зом, умножение входной эта сонной састозы с,.
Эга — идеальный метсш сенересссам импульсов синхронизацюс ва чаю стах, кратных частоте сетевого нассряжемия, для ирпегрир1юших АЦП (двухстадий. ных и с уравновешиванием заряда) с полным подавлением помех на се.севой часгогс и ее еармониксех. Подобные схемы являются основными при построении частотных синтезаторов Камноиеяты ФАПЧ. Фазовый детектор Схцрествуют лва основных типа фазовых лс'тек с ОРОВ. которые инОг'дз называют тип 1 и тип 2 Фазовый детектор типа 1 прелназначен лля работы с знюкжавыми сигналами или цифровыми сигналами прямоусольной формы. а детектор липа 2 — ддя рабаты по логическим переходам (фронтам). Типичным представителем детекторов типа 1 является лсгек:.ор 565 (лрснейньей).
а детектор КМОП 4096 можно отвести и к тому. и к ср,гссму тип). Самым сзросгьгм фазовым десевэорам являетси детектор типа 1 сцнфровой). который представляет собой простои венсггдь ИСКЛЮЧАК71ЦЕЕ ИЛИ (рне 9 6К). Нз рисунке наказана зависимость выхаЛ. но.а напряжения . с разности фзз прн ВЫЮДвэаяамин фИ.Ц„РН НМ СКИТ Чветат Н гсрямс уы льншх вхо.цюе О ко ссбзнмя са скважнассыо 50":, Фазовый сесекюр гипз 1 (эмнейный имссс схн; .ши-шэ,а зависимость выхолного напряжения .и фазовом рззпосгм. хоея т с схема представляет гобои вчегьсрехквюерзнскый х множл '.сьи. нхвееысксйе ссскже нсэл на;взамем йзлзмспым смесмтель.х Фазавыс лс еки:ры нора с ипа.
Оолз сассвцие Высокой ссинейносгью. с1аходят цшрокос применение в:ивхрорсноо дссневоссхрсрвссвсеи. катарах: мы рассмсетрнм в раш 1,15 ФззОВый !есектс'р гнс!з .::й1 сз:!зсе ствмте.сьносгью 1о-сько сю . Ис1 1юммю х рзслоложесщю ф71онерк» смгналд в вх" лиа са сигма т 1 Ъ Н, кзк лохззшв нв рмс 969 Схема фазов1 г1э ком;триторо 'е'ге о л 2г ерве В 63 Фввс выи зехектор Сснсх 0. выеолневнв и ' схеме Иск:воли.. :"сее ИЛИ ;,уируег выходные импульсы либо отета "'вавил. либо свсережерсеел в зависимости ас ::;„:того, когда поваляются лоысческие лере;Уыхолы выходное о сигнала ГУН.
после илн е.' цо переходов опорного смпсалз соответстВенно (Ларина этих импульсов равна про"межутку времени между соо светствующм ми фронтзмн, как показано на рисунке. ; Во время лействия этих импульсов выходтиая схема эмба оэ водит. либо отлает ток а в промежутках между импульсами маха ,.„,питая в ра саыкссутсэм сосговнмв. форми,:,:..,руя завмсммоссь между выходным наппяОжением и разностью фаз. цоказанлуто нв "рис 9 70 11рацесс збсалк1тмо не хавмсит ', ат скважностм ампусгьсов на вхагк з жлмчие ас смсхзпии с рзссмогренцым ранее 'фазовым компаратором тапа 1 Дрхсой гпрмв к ксхссльной особенностью мхта фа ''ЗОВОГО СЕЗ СКтехРа ЯВЛЯЕтеа та.
"Ста ИМПУ П- 'ззрв на выло.ае полностью нсчезара с. коглз Орвз сигнала засмнхронвзираваны. дтпл .'Взнзчзег. сто на выхоле оссугствую. 'впульсацгпа . которые вы эрввакх с периода "ч1ескэк фли вуго могсучяцига в контсрс, ,;* З2 ее и — — — к — — зглсемеиис еыеес е ЛЕХЕХ1ЕРР Рвс В 69 Фловыр 1ехек.хт ссы " ооерекеиеи Оеохаеннвк Рексы СНИИ ВОО фг В ВМ как: О имев. мес: 1 прв иссох ьзсэввнмфаэанхрта дстсвтарха тапа 1 Срзвнмм свойства фзз; вых к секторов ССВУ"Х ОСНОВНЫХ '.НЛОВ .Вснк Ы мелвин ЕИНК,'Хисввеввв 1Х 1Л М еинсим 71* свети се "'1 ме Хооог" 674 Глава 9 Сопряжение цифровых и аналоговых сигналов 6 9 — пеассехь вй! ебазехь- ееы«з Диыеазон сиихрониза- Весь пиапазс1и Весь пнапазоп пии 04 ГУН ГУН диапазон захвата з'ЬС т< П Выходная часто га при рассивхронизапии Существует еше одно различие между этими двумя типами фазовых детекторов Детектор типа 1 всегда генерирует выходное колебание, которое в дальнейшем лолжно фильтроваться с помощью фильтра контура регулирования (более подробно обсудим это позже).
Таким образом, ФАПЧ с фазовым детектором типа 1 содержит контурный фильтр, работающий как фильтр нижних частот, сглаживающий логический выходной сигнал полной амплитуды. В таком контуре всегла присутствует некоторая остаточная пульсация и, следовательно, периодические фазовые изменения. В тех схемах, ссе ФАПЧ используется для умножения или синтеза частот, к выходному сигналу добавляются еше и «боковые полосы фазовой модуляции» (см.
разд. 13.18). Фазовый детектор типа 2. наоборот, генерирует выходные импульсы только тогда, когда между опорным сигналом и сигналом ГУН имеется фазовая разность. Поскольку в противном случае выход фазового детектора выглядит как разомкнутая цепь, конденсатор контурного фильтра работает как элемент запоминания напряжения, поддерживая напряжение, сохраняющее требуемую частот« ГУН.
Если опорный сигнал «уходит» по частоте, то фазовыи детектор генерирует последовательноссь коротких импульсов, заряжая (или рзазряжая) конденсатор до нового напряжения. необхо;шмого для гого, чтобы вновь вернуть Г УН в сннхроннзм 1 'еззератпсзры, управ ж ж.ыые налржлсеппеы Важным компонентом ФАПЧ является генератор, частотой которос о можно управлять, используя выходной сиз нал фазового детект ора Некоторью ИМ С ФАПЧ содержат 1 УН спас«ример .пшей. ный элемент 565 и КМОП-элемент 4046), Кроме того, имесотся осысельные НМС ГУН, перечисленсгые в табл. 5.4.
Ннтересный класс ГУН составляют лементы с синусоидальным выходом (8038. 2206 и т. П.), поскольку они позволяют генерировать чистое синусондальное колебание засинхронизированное с входным колебанием «страшного» вила. Следует упомянуть еше один класс ГУН,— «преобразователи напряжения в частотузь которые обычно проектир«ются с оптимальной линейноса.ью, они имеют, как правило, скромную максимальную частоту (до 1 МГп) и вырабатывают импульсы с логическими уровнями (см разд. 5.15). Следует помнить о том.
что частота 1 УН не от.раничивается скоростью срабатывания логических схем. Можно, например, использовать радиочас.ютные генераторы. настраиваемые с помощью варакгора (диол с изменяемой емкостью) (рис 9.71) Продвигаясь в соотвегствин с этой нлеей еше на олин шаг, можно было бы даже использовать такой элемент, как отражательный клистрон, - микроволновыя (гигагерпевый) генератор. с электрической настройкой за счет изменения напряжетия на отражателе. Разумеется, ФАПЧ, использующая такие г.енераторы, потребует радиочастотный фазовый летек гор Зависимость частоты от управляющего напряжения ГУН, используемого в ФАПЧ, можес не облазать высокой лнтсейносзью. однако в случае болыпой петю;еапости коэффюшент усиления в контуре будит изменяться и соответствви с чассотой сигнала и прилетев обеспечива;ь, болыпвв запас «стойчнвостн 9.28.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
