일상 생활에서 우리는 여러 유형의 통신 시스템 . 이 통신 시스템은 무선 통신 시스템, 통신 시스템, 무선 통신 시스템 , 광통신 시스템 등. 이러한 모든 통신 시스템이 효율적으로 작동하려면 위상 고정 루프, 협력 제어, 네트워크 제어 등과 같은 몇 가지 제어 시스템이 필요합니다.

PLL (Phase-Locked Loop)이란 무엇입니까?

위상 고정 루프는 많은 통신 시스템, 컴퓨터 및 많은 통신 시스템에서 다른 작업을 제어하는 제어 시스템으로 사용됩니다. 전자 응용 . 입력 신호 위상과 관련된 위상을 갖는 출력 신호를 생성하는 데 사용됩니다.

아날로그 또는 선형 PLL, 디지털 PLL, 소프트웨어 PLL, 신경 PLL 및 모든 디지털 PLL과 같은 다양한 유형의 PLL이 있습니다.

위상 고정 루프 작동

통신 시스템에서 PLL 동작은 다음을 고려하여 설명 할 수 있습니다. 아날로그 및 디지털 시스템 .

통신 시스템의 아날로그 위상 고정 루프

기본적으로 PLL은 서보 루프의 한 형태이며 기본 PLL은 위상 비교기 / 검출기, 루프 필터 및 전압 제어 발진기 .

위상 고정 루프

PPL 작동의 주요 개념은 두 신호의 위상을 비교하는 것입니다 (일반적으로 입력 및 출력 신호 위상이 비교됨). 따라서 입력 신호와 출력 신호 간의 위상차를 사용하여 루프 주파수를 제어 할 수 있습니다. 수학적 분석은 매우 복잡하지만 PLL의 작동은 매우 간단합니다.

많은 통신 시스템에서 PLL은 다른 목적으로 사용됩니다.

단계를 따르거나 주파수 변조 , 복조기로 사용됩니다.
서로 다른 주파수로 두 신호를 추적하거나 동기화합니다.
작은 신호에서 큰 노이즈를 제거합니다.

아래 그림은 위상 검출기, 전압 제어 발진기 (VCO), 루프 필터로 구성된 기본 PLL을 보여줍니다.

PLL의 전압 제어 발진기는 신호를 생성하고 VCO의이 신호는 위상 검출기에 제공됩니다. 위상 검출기는이 신호를 기준 신호와 비교하여 오류 전압 또는 차 전압을 생성합니다. 위상 검출기의이 오류 신호는 신호의 고주파 요소를 제거하고 루프의 많은 속성을 제어하기 위해 저역 통과 필터로 공급됩니다. 그런 다음 루프 필터의 출력이 공급되어 전압 제어 발진기의 제어 단자에 튜닝 전압을 공급합니다.

이 튜닝 전압의 변화를 감지하여 두 신호 (입력 및 출력) 간의 위상차를 줄이고 그에 따른 주파수 사이의 주파수를 줄입니다. 처음에는 PLL이 잠기지 않고 오류 전압이 오류를 더 이상 줄일 수없는 다음 루프가 잠길 때까지 VCO 주파수를 기준쪽으로 드래그합니다.

두 신호 (입력 및 출력) 간의 실제 오류가 매우 작은 수준으로 감소합니다. 증폭기 사용 전압 제어 발진기와 위상 검출기 사이. PLL이 잠기면 정상 상태 오류 전압이 생성됩니다. 이 정상 상태 오류 전압은 기준 신호와 VCO간에 위상차 변화가 없음을 나타냅니다. 따라서 두 신호 (입력 및 출력 신호)의 주파수가 정확히 동일하다고 말할 수 있습니다.

통신 시스템의 디지털 위상 고정 루프

일반적으로 아날로그 PLL은 아날로그 위상 검출기, 전압 제어 발진기 및 저역 통과 필터로 구성됩니다. 마찬가지로 디지털 위상 고정 루프는 디지털 위상 검출기, 직렬 시프트 레지스터 , 안정적인 로컬 클록 신호.

디지털 위상 고정 루프

디지털 입력 샘플은 수신 된 신호에서 추출되고 이러한 샘플은 로컬 클럭 신호에서 공급되는 클럭 펄스에 의해 구동되는 직렬 시프트 레지스터에 의해 수신됩니다. 로컬 클록을 취하는 위상 보정기 회로는 수신 신호 위상과 일치하도록 느린 위상 조정을 통해 수신 신호와 위상이 같은 안정 클록 신호를 재생하는 데 사용됩니다.

이 조정은 보정 로직을 사용하여 각 비트의 고속 샘플을 기반으로 할 수 있습니다. 로컬 클럭 속도로 수신 된 신호를 샘플링하여 얻은 수신 신호 샘플은 시프트 레지스터에 배치됩니다.

필요한 위상 조정은 수신 신호의 샘플 세트를 관찰하여 감지 할 수 있습니다. 수신 된 비트의 중심이 시프트 레지스터의 중심에있는 경우에만 두 클록이 위상이 같다고합니다. 위상 조정기는 재생성 된 클록이 기준 신호를 지연 시키거나 리드하는 경우이를 보상하기위한 것입니다.

위상 고정 루프 적용

PLL은 동기화 목적과 비트 동기화, 심볼 동기화, 일관된 복조 및 우주 통신에서 임계 값 확장을 위해 자주 사용됩니다.
주파수 변조 신호는 PLL을 사용하여 복조 할 수 있습니다.
기준 주파수의 배수 인 새로운 주파수 무선 통신 송신기 , 새로운 주파수로 참조 주파수의 안정성을 유지하여 합성하는 것은 PLL에 의해 달성 될 수 있습니다.
많은 통신 시스템, 컴퓨터 및 많은 PLL에 대한 수많은 응용 프로그램이 있습니다. 전자 회로 .
아래의 PLL 애플리케이션은 PLL을 전압으로 사용하는 방법을 설명합니다. 주파수 변환기 .

PLL을 사용하는 전압-주파수 변환기 (VFC)

통신 시스템에서는 신호 (여기에서 아날로그 신호 고려)를 완전한 정확도로 장거리로 보내야합니다. 이를 위해 광 아이솔레이터, 동축 또는 트위스트 페어 라인, 무선 링크를 사용하여 장거리 간섭을 일으키지 않고 주파수 신호를 쉽게 보낼 수 있으므로 전압-주파수 변환기가 사용됩니다. 광섬유 링크 .

전압-주파수 변환기에는 두 가지 유형이 있습니다. 멀티 바이브레이터 유형 VFC 및 충전 잔액 유형 VFC.

멀티 바이브레이터 유형 VFC

멀티 바이브레이터 VFC

멀티 바이브레이터 유형 VFC에서는 입력 전압에서 얻은 전류를 사용하여 커패시터를 충전 및 방전합니다. 스위칭 임계 값을 설정하기 위해 안정적인 기준 입력이 제공되며 출력 주파수는 입력 전압에 비례하며 단일 마크 공간 비율을 갖습니다.

충전 잔액 유형 VFC

충전 잔액 VFC

충전 균형 VFC는 적분기, 비교기 및 정밀 충전 소스로 구성되며, 적분기에 입력이 주어질 때마다 충전되고이 적분기의 출력이 비교기 임계 값에 도달하면 충전 소스가 트리거되고 고정 충전됩니다. 통합 자에서 제거됩니다. 전하 제거율은 전하 공급률과 같아야합니다. 그러면 전하 소스 트리거 주파수와 적분기에 대한 입력이 서로 비례합니다.

따라서이 기사에서는 위상 고정 루프 시스템 통신 시스템에서. 또한이 기사는 여러분의 제안과 질의에 따라 기술적으로 확장 될 수 있습니다. 따라서 아래에 의견을 게시하여 기술 지원을 요청할 수 있습니다.