• Всего документов: 5844
  • Число пользователей: 15251

Информация о документе

Цена 15500UZS
Размер 139.1KB
Покупки 0
Дата загрузки 21 Сентябрь 2024
Расширение docx
Категория Физика

Продавец

Diyorbek Kholdarov

Дата регистрации 20 Сентябрь 2024

0 Продаж

Raqamli fazaviy detektorlar

Olingan barcha bo'linish koeffitsientlari biz oldingi boblarda ko'rib chiqqan chastota ajratuvchi sxemalardan biri (raqamli hisoblagichlar) tomonidan osongina amalga oshirilishi mumkin. Endi siz sintezatorning elektron diagrammasini ishlab chiqishni boshlashingiz mumkin. Oldingi boblarda muhokama qilinmagan yagona blok chastota xatosini aniqlash bloki edi. Keling, ushbu blokni batafsil ko'rib chiqaylik. Chastotani ko'paytiruvchilar Chastotani ko'paytirish uchun fazali qulflangan pastadirlar ko'pincha ishlatiladi. Ilgari bu maqsadda harmonik generator davrlari ishlatilgan , keyin esa tor diapazonli filtr bilan mos keladigan harmonikani tanlash. Fazali qulflangan pastadir sxemasi bu maqsad uchun ancha mos keladi. Ushbu sxemada qayta aloqa zanjirida bo'linish koeffitsientini o'zgartirish orqali sxemaning ko'paytirish koeffitsientini o'zgartirish nisbatan oson. Chastotani ko'paytirish raqamli yoki to'liq raqamli fazali qulflangan pastadir sxemasidan foydalanadi. Chastotani ko'paytiruvchilar endi keng tarqalgan bo'lib katta integral mikrosxemalarning ichki takt tezligini oshirish uchun ishlatiladi. Ushbu chiplarda raqamli fazali qulflangan pastadir sxemasi analog soat multiplikatori deb ataladi va to'liq raqamli PLL sxemasi raqamli chastota multiplikatori deb ataladi. Raqamli mikrosxemalarning soat chastotasini oshirish uchun ko'pincha to'liq raqamli chastotani ko'paytiruvchi sxema qo'llaniladi va aralash sxemalar yoki raqamli signalni qayta ishlash uchun mo'ljallangan sxemalar uchun analog chastota ko'paytirgichidan foydalanish afzalroqdir. Bu chiqish signalining spektral tozaligi bilan bog'liq. Analog sxema yanada barqaror tebranishlarni ta'minlaydi, lekin ish rejimiga erishish uchun sekinroq. Analog soat ko'paytirgichining sxemasiga misol 1-rasmda ko'rsatilgan. Sakkiz bitli ADC uchun RC zanjiri vaqtining doimiy talablari yanada qattiqroq. Bu erda saqlash xatosi d = 0,5 ×( 1/2 8 ) = 0,00195 qiymatidan oshmasligi kerak . Ushbu ADC uchun t qiymati ADC konvertatsiya qilish vaqtidan kamida 512 marta bo'lishi kerak t . Namuna olish xatosi Shunday qilib, saqlash xatosini kamaytirish uchun saqlash kondensatorining qiymatini oshirish kerak. Shu bilan birga, kondansatör quvvatini oshirish uning zaryadlash vaqtining oshishiga olib keladi, bu esa namuna olish xatosining oshishini anglatadi! Namuna va ushlab turish qurilmasining kaliti saqlash kondensatorini kirish signali bilan zaryad qilish uchun etarli vaqt davomida ochilishi kerak. Analog- raqamli konvertorning kirish qismidagi kondansatör parazit bo'lsa ham (parallel ADC lardan foydalanilganda) bu jarayonni hisobga olish kerak. Analog signalning namuna olish xatolarini tahlil qilish uchun biz 1-rasmda ko'rsatilgan namuna olish va ushlab turish qurilmasining sxematik diagrammasidan foydalanamiz. C1 kondensatorining zaryadlash oqimi pallasida kamida ikkita element mavjud - bufer kuchaytirgichining chiqish qarshiligi va ochiq kalitning qarshiligi va saqlash kondansatkichining o'zi. Bunday sxema odatda integratsiya deb ataladi. Bunday sxemaning vaqtinchalik reaktsiyasi 2-rasmda ko'rsatilgan. o'rnini qoplash uchun 8-rasmda ko'rsatilganiga teskari xarakteristikaga ega bo'lgan raqamli filtrni analogga kiritish tavsiya etiladi. raqamli o'zgartirgich. Xuddi shu xarakteristika namuna olish pulsining davomiyligiga cheklovlar qo'yadi, chunki ma'lumki, gating puls qanchalik uzoq bo'lsa, chastota o'qi bo'ylab 8-rasmda ko'rsatilgan amplituda-chastota xarakteristikasining birinchi minimal qiymati shunchalik yaqin bo'ladi va, shuning uchun ishlaydigan kirish signali diapazonidagi chastota buzilishlari shunchalik katta bo'ladi. KURS ISHI Mavzu: Raqamli fazaviy detektorlar Odatda, VCO ning bir qismi bo'lgan varikaplarni boshqarish uchun kuchlanish talab qilinadi, raqamli mikrosxemalar uchun yuqori kuchlanish kuchlanishlari (taxminan 12 ... 15V). Bunday hollarda fazalar komparatorining chiqishida kuchaytirgich talab qilinadi, uning sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. Ba'zi hollarda, 3-rasmda ko'rsatilgan diagrammada ko'rsatilganidek, diodli kalitlardan foydalansangiz, bunday kuchaytirgichsiz qilishingiz mumkin. Sxema 3. Diodli kalitlarga ega faza komparatorining sxematik diagrammasi 3-rasmda ko'rsatilgan fazalarni taqqoslash pallasida C1 sig'imning zaryadi R5 qarshiligi orqali amalga oshiriladi va bu sig'imning zaryadsizlanishi R4 rezistori va to'liq ochiq tranzistor VT1 orqali amalga oshiriladi. Kalit ochilganda namuna oluvchi chiqishidagi kuchlanishning oshishi Aynan shu xususiyat ADC kirishidagi kuchlanishni kerakli aniqlik bilan o'rnatish uchun etarli bo'lgan namunani saqlash qurilmasi kalitining ochilish vaqtini belgilaydi. Bunday holda, ushbu konvertorning eng kam muhim raqamining yarmidan kam bo'lgan xatolikni ta'minlash kerak . Kondensatordagi kuchlanishni o'rnatishning tanlangan aniqligi etarli bo'lishi kerak, shuning uchun namuna oluvchining vaqt ichida amplituda buzilishi analog-raqamli konvertorning xatosidan kamroq bo'lishi kerak ( darajali kvantizator ). Namuna va ushlab turish qurilmasining bunday ishlash tartibi kuzatuv rejimi deb ataladi. Ma'lumki, chiziqli qurilmaning chastotali javobini uning impulsli javobida bajarilgan Furye transformatsiyasining matematik operatsiyasi yordamida olish mumkin. Namuna olish va saqlash moslamasining impulsli javobiga ushbu operatsiya natijasida olingan amplituda-chastota javobi 3-rasmda ko'rsatilgan. sozlangan tebranishlarning fazalari bir xil bo'lsa, ikkala triggerning chiqishidagi impulslar shunchalik qisqa bo'ladiki, ularni e'tiborsiz qoldirish mumkin. D1.1 triggerining chiqishlaridan impulslar zaryadlovchi kondansatkich C1 kalitiga, D1.2 tetikining chiqishidan impulslar zaryadsizlantiruvchi kondansatör C1 kalitiga beriladi . Natijada, C1 kondansatkichidagi kuchlanish o'zgarishi faqat mos yozuvlar va sozlangan tebranishlarning fazalari to'liq mos keladigan bo'lsa sodir bo'lmaydi. Yo'naltiruvchi tebranish fazasi rivojlanganda fazalar komparatorining triggerlarining kirish va chiqishlarida signallarning vaqt diagrammalari 2-rasmda ko'rsatilgan. A) b) V) Sxema 2. Faza komparatoriga kiritilgan triggerlarning kirish va chiqishlarida signallarning vaqt diagrammasi. a – etalon tebranish fazada sozlanganidan oldinda – sozlangan tebranish fazada mos yozuvdan oldinda – tebranishlar fazada PLL asosidagi chastota detektori Kechikish elementlari asosida qurilgan chastota detektorlari odatda keng aniqlash o'tkazish qobiliyatini amalga oshiradi. Biroq, haqiqiy radio tizimlarda ishlatiladigan chastotali modulyatsiyalangan tebranishlar odatda tor tarmoqli hisoblanadi. Shuning uchun chastotali modulyatsiyalangan radio signallarni qabul qilish uchun ko'pincha fazali qulflangan pastadir sxemasi asosida qurilgan chastota detektorlari qo'llaniladi. Chastotani aniqlash pallasida faza komparatori ishlatilmaydi. Fazali detektor sxemasi bu erda yaxshiroq mos keladi , chunki uning chiqish signali qabul qilingan tebranish fazasiga mutanosibdir. Fazali qulflangan halqa sxemasi asosida qurilgan chastota detektori sxemasiga misol 1-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 1. Fazali qulflangan halqa sxemasi asosida qurilgan chastota detektori sxemasiga misol. raqamli faza detektori asosida amalga oshiriladi . Yuqorida aytib o'tganimizdek, faza detektorining funktsiyalari eksklyuziv OR mantiqiy elementi tomonidan bajarilishi mumkin. Voltaj bilan boshqariladigan generator D1 va D2 invertorlarida yig'iladi va uning chastotasi tranzistor VT1 tomonidan o'rnatiladi. Kirish signalining chastotasi o'zgarganda, fazali qulflangan pastadir davri VCO ni bir xil chastotaga moslashtirishga majbur bo'ladi. Bunday holda, VT1 tranzistorining eshigidagi kuchlanish tabiiy ravishda o'zgaradi. Ya'ni, bu nuqtadagi kuchlanish kirish signali chastotasining nominal qiymatidan og'ishiga to'g'ri keladi, ya'ni butun sxema chastotali modulyatsiyalangan signalni aniqlaydi. maqsadlari uchun kondansatkichlar faqat juda kichik qochqin oqimlari bilan ishlatilishi mumkin va bunday kondansatörler nominal qiymati 10 nF dan ortiq bo'lmagan holda ishlab chiqariladi . Endi integratsiya rejimida ishlaydigan namuna va ushlab turish qurilmasining chastotali xususiyatlarini baholaymiz. Buning uchun, avvalgi holatda bo'lgani kabi, biz qurilmaning impulsli javobidan foydalanamiz. Bu safar namuna olish va ushlab turish qurilmasining impulsli javobi darvoza pulsining Sxemai bilan aniqlanadi . Agar biz qurilmaning parazit elementlarining ta'sirini e'tiborsiz qoldirsak (va bu namuna olish chastotasining past qiymatlarida amalga oshirilishi mumkin fd ), unda bu Sxemani to'rtburchaklar deb hisoblash mumkin. Furye konvertatsiyasi natijasida sin (x)/x funksiyasi bilan aniqlangan UVH ning amplituda-chastota xarakteristikasini olamiz. Integratsiya rejimida ishlaydigan UVH ning amplituda-chastota xarakteristikasi grafigi 8-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 8. Integratsiya rejimida ishlaydigan UVH ning amplituda-chastota javobi Ordinata o'qida bu xarakteristika logarifmik shkalada beriladi va desibellarda ifodalanadi. Yuqoridagi grafikdan ko'rinib turibdiki, bu amplituda-chastota xarakteristikasi o'zgartirilgan signalga chastota buzilishlarini kiritadi va ularning Sxema 5. 4-rasmda ko'rsatilgan impuls javobiga mos keladigan chastotali javob Shuni ta'kidlash kerakki, yuqoridagi misolda parazit elementlar past chastotali filtrni hosil qildi, ya'ni ular analog-raqamli konvertorning ishlashiga yordam beradi. Odatda bunday bo'lmaydi. Parazit elementlar ish chastotasi diapazonida amplituda-chastota javobida keskin pasayishlarni keltirib chiqaradi va ish chastotasi diapazonining ma'lum chastotalarida guruh kechikish vaqtining keskin oshishiga yoki dastlabki signalning fazaviy xarakteristikasining buzilishiga olib kelishi mumkin. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun chip ishlab chiqaruvchilari odatda analog-raqamli konvertor chipi uchun DATASHEET bilan birga bosilgan elektron plataning namunasini taqdim etadilar. Bunday holda, parazit taxta elementlari ko'pincha analog filtrga kiritiladi. Namuna olish va ushlab turish moslamasining chastotali xususiyatlariga qo'shimcha ravishda, analog-raqamga o'tkazishning aniqligi namuna olish pulsining vaqtinchalik holatining aniqligi bilan sezilarli darajada ta'sir qiladi. Integratsiya rejimida biz saqlash kondansatörü zaryadining o'tish xarakteristikasining boshlang'ich qismini qo'llashimiz haqiqatdir, integratsiya oralig'ining oxirida kondansatördagi kuchlanish kuzatuv rejimidagi kuchlanishdan kamroq bo'ladi. Kondensatordagi kuchlanishning pasayishi ADC kirishidagi qo'shimcha kuchaytirgich bilan qoplanishi mumkin. Namuna olish va saqlash moslamasining shunga o'xshash diagrammasi 7- rasmda ko'rsatilgan. Sxema 7. Integratsiyalash rejimida ishlaydigan namunali va ushlab turuvchi qurilmaning sxematik diagrammasi. Ushbu sxemada saqlash kondensatoridagi kuchlanishning pasayishini qoplaydigan bufer kuchaytirgichining daromadi R2 va R3 rezistorlarining nisbati bilan o'rnatiladi. Integratsiya sxemasining vaqt konstantasi R1 qarshiligi bilan aniqlanadi. Ushbu rezistordan foydalanish elektron kalit parametrlarining namuna olish va saqlash moslamasining namuna olish aniqligiga ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. strob pulsining oldingi va orqa qirralarining ta'sirini o'rtacha hisoblash bo'lib , bu asl signalni konvertatsiya qilishda katta aniqlikka olib keladi. UVH ning integratsiyalashgan ish rejimining yana bir afzalligi shundaki, bu ish rejimida integratsiya vaqti konstantasi ortishi bilan namuna olish xatosi kamayadi. Natijada, namuna olish xatosini kamaytirish uchun ham, saqlash xatosini kamaytirish uchun ham saqlash kondensatorining qiymatini oshirish kerak. Saqlash sig'imining maksimal qiymati faqat kondansatkichning dizayn xususiyatlari bilan cheklanadi. Bu erda nazarda tutilgan narsa shundaki, xotira Ushbu barcha elementlarning ta'siri natijasida namuna olish va ushlab turish moslamasining vaqtinchalik reaktsiyasi ilgari muhokama qilinganidan ko'ra murakkabroq bo'ladi. Shunga ko'ra, analog signalni namuna olish moslamasining chastotali javobi ham o'zgaradi. Namuna olish va saqlash moslamasining kalitini ochish uchun bunday sxemaning impulsli javobiga misol 4-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 4. Kalit ochilganda namuna olish va ushlab turish moslamasining chiqishidagi kuchlanishning ko'tarilishi Ushbu impuls javobiga mos keladigan amplituda-chastota xarakteristikasi 5- rasmda ko'rsatilgan. chastotasini qanday o'zgartirishni o'rganishimiz kerak . Buning uchun 2-rasmda ko'rsatilganidek, qayta aloqa pallasida chastota bo'luvchini kiritamiz. Ushbu ajratgichning chiqishidagi signal chastotasi kirish qiymatiga nisbatan marta bo'linish koeffitsientiga kamayadi. Ammo fazali qulflangan pastadir davri faza detektorining kirishidagi chastota qiymatlarini bir-biriga teng darajada ushlab turadi. Bu shuni anglatadiki, avtomatik sozlash sxemasi ta'sirida VCO chiqishidagi chastota mos yozuvlar tebranish chastotasiga nisbatan bir necha marta ko'payishi kerak. Sxema 2. Raqamli chastota sintezatorining blok diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan blok-sxemada o'zgaruvchan bo'linish nisbati (VPKD) bo'lgan ajratgich ishlatiladi. DPKD ajratgichning N bo'linish koeffitsientini o'zgartirib , siz generatorning chiqish chastotasini sozlashingiz mumkin. Oldingi boblardan bilganimizdek, raqamli chastota bo'luvchining bo'linish koeffitsienti bir necha mingga yetishi mumkin . Etarlicha past chastotali fopni tanlab , siz sozlanishi chastota generatoriga qo'yiladigan talablarni qondiradigan sintezatorni sozlash bosqichini olishingiz mumkin. PLL pallasida sintezatorning sozlash bosqichi mos yozuvlar osilatorining chastotasiga teng. Odatda radio sxemalarida osilatorni sozlashning kichik bosqichi talab qilinadi. Ushbu qadamning o'lchami yuzlab gerts yoki o'ta og'ir hollarda kilogerts birliklari. Natijada, yangi muammo paydo bo'ladi. Bunday chastotani yaratish uchun biz kvarts osilatoridan foydalana olmaymiz, chunki hajmi va narxi bo'yicha maqbul bo'lgan kvarts rezonatorlari faqat 1 dan 30 MGts gacha bo'lgan chastota diapazonida ishlashi mumkin. Biroq, faza detektorining kirishlarida past taqqoslash chastotasini olish uchun, 12.4-rasmda ko'rsatilgan sxemada bo'lgani kabi, mos yozuvlar osilatorining hajmining zaryadlash vaqtiga nisbati shaxsiy va ochiq kalit K1 qarshiliklari nisbati bilan aniqlanadi. Saqlash xatosi Keling, shuni ta'kidlaymizki, kondansatör, raqamli qurilmalardan farqli o'laroq, o'z plitalaridagi kuchlanishni yo'qotmasdan saqlay olmaydi. O'tkazish vaqtining oxiriga kelib, undagi kuchlanish pasayadi (kondensator zaryadsizlanadi). Raqamga o'tkazish xatosiz amalga oshirilishi uchun kondansatördagi kuchlanishning bu pasayishi analog-raqamli konvertorning eng muhim raqamining yarmidan oshmasligi kerak. UVH saqlash xatosining qiymati RC zanjirining vaqt konstantasi bilan aniqlanadi. Bunday holda, uning qarshiligi R DA2 bufer kuchaytirgichining kirish qarshiligining parallel ulanishi, shaxsiy kalitning qarshiligi va kondansatörning o'zi va bosilgan elektron plataning parazit qochqin oqimlarining ekvivalent qarshiligi bilan aniqlanadi. Odatda, ular bu qarshilikni iloji boricha kattaroq qilishga harakat qilishganligi sababli, kondansatkichning tushirish vaqti doimiyligi asosan saqlash sig'imining tanlangan qiymatiga bog'liq bo'ladi. Saqlash kondensatorining zaryadsizlanish vaqti konstantasining qaysi qiymatiga intilish kerak? Bu analog-raqamli konvertorning xususiyatlariga bog'liq. Uning bit chuqurligi qanchalik katta bo'lsa, namuna olish va saqlash qurilmasi xatosi shunchalik kichik bo'lishi kerak. Odatda ular bu xatoni keyingi analog-raqamli konvertorning eng kam muhim raqamining yarmigacha kamaytirishga harakat qilishadi. Namuna va ushlab turish moslamasining saqlash sig'imi zaryadsizlanishi natijasida yuzaga keladigan xato quyidagi formula bilan aniqlanishi mumkin: Keyin uch bitli ADC uchun xato d = 0,5 × ( 1/2 3 ) = 0,0625 qiymatidan oshmasligi kerak. Bu qiymatga thr = (1/16 )× t saqlash vaqti qiymati bilan erishish mumkin . Ya'ni, t = RC qiymati ADC konvertatsiya qilish vaqtidan o'n olti marta katta bo'lishi kerak t ADC ! Fazali qulflangan halqa davrlari Fazali avtomatik chastota nazoratining (PLL) blok-sxemasiga kiritilgan asosiy bloklarni ko'rib chiqaylik. PLL ning blok diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan. 1-rasm Fazali qulflangan halqa sxemasining blok diagrammasi Ushbu blok diagrammasi ishlab chiqarilgan tebranishning xato signalini ishlab chiqaradigan faza detektorini (PD) o'z ichiga oladi. Chiqish tebranishi kuchlanish bilan boshqariladigan osilator (VCO) tomonidan ishlab chiqariladi. Yo'naltiruvchi osilator (RO) ushbu sxemada mos yozuvlar tebranishini hosil qiladi. Fazali qulflangan pastadir zanjiridagi yana bir ajralmas bo'g'in past o'tkazuvchan filtr (LPF) bo'lib, u butun zanjirning o'z-o'zidan qo'zg'alishidan saqlaydi. Fazali qulflangan pastadir zanjirida ishlatiladigan elementlarga qarab, u analog (analog fazali detektor davrlarini ishlatganda), raqamli (faza detektori sifatida mantiqiy davrlardan foydalanganda) va to'liq raqamli (raqamli rejimda past chastotali filtrni amalga oshirishda) bo'lishi mumkin. Sxema). 1-rasmda ko'rsatilgan sxemaning ishlashi natijasida biz ideal holda mos yozuvlar osilatorining tebranishi bilan bir xil tebranishlarni olishimiz mumkin. Ammo nima uchun bizga butun sxema kerak? Axir, signalni mos yozuvlar osilatorining chiqishidan oddiygina olish mumkin edi. Fazali qulflangan pastadir sxemasidan foydalanganda hal qilinishi mumkin bo'lgan birinchi muammo - bu chastotali modulyatsiyalangan signalni aniqlashni amalga oshirish. Agar siz fazali qulflangan pastadir zanjirining bir qismi bo'lgan past o'tkazuvchan filtrning chiqishidan kuchlanishni olib tashlasangiz, u holda uning darajasi mos yozuvlar osilator chastotasining nominal qiymatdan og'ishiga mutanosib bo'ladi. Biroq, biz berilgan chastotalar to'plamini yaratish uchun PLL dan foydalanmoqchi edik. Ya'ni, kuchlanish bilan boshqariladigan generatorning Sxema 3. Namuna olingan analog signalning spektri Kotelnikovga ko'ra signal diapazoni to'g'ridan-to'g'ri oqimdan f d / 2 gacha bo'lgan spektr sifatida aniqlanadi. Namuna oluvchining kirish qismidagi chastota spektri cheksiz sonli zonalarga bo'linadi. Har bir zonaning chastota diapazoni 0,5f d ni tashkil qiladi . Amalda, ideal namuna oluvchi signalning barcha yuqori chastotali namunalarini 0 dan f d /2 chastota diapazoniga o'tkazadi va ularni birinchi Kotelnikov chastota zonasida mavjud bo'lgan signalga qo'yadi. Endi foydali signalning chastotasi birinchi Kotelnikov zonasidan tashqariga chiqadigan holatni ko'rib chiqing. Namuna olish chastotasidan biroz pastroq signal chastotasi uchun vaqt diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan. Bu holat 3-rasmda ham ko'rsatilishi mumkin, ammo bu safar ikkinchi Kotelnikov zonasidagi signal kirish signali sifatida ko'rib chiqilishi kerak va birinchi zonadagi signal komponenti namuna olish jarayonidan keyin paydo bo'ladi. E'tibor bering , signal birinchi Nyquist zonasidan tashqarida bo'lishiga qaramay , uning f d - f transformatsiya mahsuloti ushbu zona ichiga tushadi. 3-rasmga qaytadigan bo'lsak, aniq bo'ladiki, agar chastota fa ning har qanday tasvirida interferentsiya Reja: 1. Raqamli faza detektori 2. Fazalarni taqqoslash 3. Fazali qulflangan halqa davrlari 4. Chastotani ko'paytiruvchilar 5. PLL asosidagi chastota detektori 6. Namuna oluvchi xatolar Bizning holatlarimizda chiqish signalining inversiyasi asosiy ahamiyatga ega emas. Bu shuni anglatadiki, XOR elementi faza detektori sifatida yaxshi ishlatilishi mumkin. Raqamli fazali detektorning diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 1. Raqamli fazali detektor sxemasi Keling, eksklyuziv OR sxemasi asosida qurilgan faza detektorining kirishiga keladigan signallarning uchta variantini ko'rib chiqaylik. Birinchi versiyada faza detektorining kirishlaridagi signallar to'liq fazada . "Eksklyuziv OR" mantiqiy elementining kirish va chiqishidagi signallarning vaqt diagrammalari 2-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 2. Umumiy rejim vaqt diagrammalari Ushbu signallarni tahlil qilib , biz "eksklyuziv OR" mantiqiy elementida qurilgan faza detektorining kirishlarida umumiy rejimdagi kuchlanishlar bilan chiqishda nol kuchlanish mavjud degan xulosaga kelishimiz mumkin. Endi faza detektorining kirishlariga bir-biriga nisbatan 15 ° ga siljigan signallarni qo'llaymiz. "Eksklyuziv OR" mantiqiy elementining kirish va chiqishidagi signallarning vaqt diagrammalari 3-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 3. Fazada 15 ° ga siljigan signallarning vaqt diagrammalari Bunday holda, "eksklyuziv OR" mantiqiy elementining chiqishida kirish signallarining chastotasiga teng chastotali impulslar paydo bo'ladi. Yaratilgan chiqishiga doimiy bo'linish nisbati bo'lgan boshqa raqamli chastota bo'luvchi o'rnatilishi mumkin. Ushbu sxemada biz fsr , mos yozuvlar chastotasi fp va chiqish tebranishlari f qiymatlarini juda keng diapazonda tanlashimiz mumkin. Sxema 3. Kichik chastotali sozlash bosqichiga ega raqamli chastota sintezatorining blok diagrammasi Misol tariqasida, 146 dan 174 MGts gacha bo'lgan chastotalarni ishlab chiqaradigan sintezatorning blok-sxemasiga kiritilgan bloklarga qo'yiladigan talablarni aniqlaylik. Sxema 6,4 MGts chastotali mos yozuvlar generatoridan foydalansin. Bunday yuqori barqaror generatorlar ko'plab kompaniyalar tomonidan tayyor modullar sifatida taklif etiladi, masalan, C-MAC-dan 6,4 MGts CFPT-9006- FC-1B moduli. Berilgan chastota diapazonida chastotani sozlash bosqichi radiokanallarning chastota oralig'i bilan belgilanadi. Hozirgi vaqtda ushbu chastota diapazonida CCIR 12,5 kHz radiokanal o'tkazish qobiliyatiga ega uskunalarni qurishni tavsiya qiladi. Bizning chastota sintezatorimiz aynan shu chastotani sozlash bosqichiga ega bo'lsin. Keyin faza detektorining kirishidagi taqqoslash chastotasi ham ushbu qiymatga mos kelishi kerak. Bu yerdan doimiy PD bo'luvchining bo'linish koeffitsientini aniqlashingiz mumkin: Endi DPKD bo'linish koeffitsientlarining maksimal va minimal qiymatlarini aniqlaymiz: impulslarning davomiyligi kirish signallarining fazaviy siljishiga proportsionaldir. Agar biz ushbu signalni birlashtirsak, kirish signallari orasidagi faza almashinuviga mos keladigan kuchlanishni olishimiz mumkin. Faza detektorining kirishlariga bir-biriga nisbatan 165 ° ga siljigan signallarni qo'llaymiz. "Eksklyuziv OR" mantiqiy elementining kirish va chiqishidagi signallarning vaqt diagrammalari 4-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 4. 165 ° ga siljigan signallar fazasining vaqt diagrammasi Kutilganidek, faza detektorining chiqishidagi signalning ish aylanishi o'zgardi. Endi RC pallasining chiqishidagi kuchlanish besleme kuchlanishiga yaqin. Siz kuchlanishni detektorning kirish qismidagi faza siljishiga bog'liq holda chizishingiz mumkin. U 4-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 5. Faza detektorining chiqishidagi kuchlanishning kirish tebranishlarining faza siljishiga bog'liqligi Ushbu bog'liqlikni tahlil qilib , biz "eksklyuziv OR" mantiqiy elementi asosida qurilgan faza detektori mukammal transformatsion chiziqlilikka ega va analog faza detektorini to'liq almashtirishi mumkin degan xulosaga kelishimiz mumkin. Sxema 3. Namuna oluvchining chastotali javobi Ma'lum bo'lishicha, ko'rib chiqilayotgan qurilmaning chiqishida namuna olingan signalning tasvirlarini endi cheksiz chastotaga tarqaladigan deb hisoblash mumkin emas. Bundan tashqari! Namuna olish va saqlash qurilmasi birinchi Kotelnikov zonasining chastota diapazonidagi signalga ta'sir qila boshlaydi. signalning yuqori chastotali tasvirining ta'sirini aniqlash uchun uning amplitudasini namuna va ushlab turish moslamasining amplituda-chastota javobiga ko'paytirish kerak. Namuna va ushlab turish qurilmasining parametrlari noto'g'ri tanlangan bo'lsa, ushbu qurilma bizni qiziqtirgan chastota diapazonidagi signalni buzishi mumkin. Shuning uchun zamonaviy mikrosxemalarda namuna olish va saqlash moslamasi to'g'ridan-to'g'ri analog-raqamli konvertorga kiritilgan. ADC ning xarakteristikalari butun qurilma uchun bir butun sifatida berilgan. Yuqori chastotalarda namuna olish va saqlash moslamasining impuls (va shuning uchun amplituda-chastota) javobiga raqamli signalni qayta ishlash moslamasining dizayn elementlari ta'sir qila boshlaydi. Bunday elementlarga misol sifatida ulash o'tkazgichlarining induktivligi va sig'imi, bosilgan elektron plataning topraklama yuzalarining induktivligi va kuchaytirgichlarning kirish va chiqish sig'imlarining ta'siri kiradi. Raqamli faza detektori Chastota va faza detektori sxemalari analog texnologiyada keng qo'llaniladi. Biroq, aksariyat hollarda bunday sxemalar transformatorlardan foydalanadi, bu esa bunday sxemalarni ommaviy ishlab chiqarish uchun noqulay qiladi, shuning uchun raqamli chiplar yordamida yechim topishga harakat qilish mantiqan. analog multiplikator asosida qurilgan faza detektorlari eng yaxshi xususiyatlarga ega . Keling, kirish signali faqat ikkita qiymatni qabul qilishi mumkin bo'lgan multiplikator uchun haqiqat jadvalini yarataylik - bitta va minus. Bunday darajalardan foydalanish multiplikator kirishidagi signalni signalning belgisi sifatida talqin qilish imkonini beradi. 1-jadval Belgini ko'paytiruvchi haqiqat jadvali X1 X2 Y −1 −1 1 −1 1 −1 1 −1 −1 1 1 1 Agar biz endi “−1” belgisini “0” deb belgilasak, natijada olingan haqiqat jadvali “eksklyuziv OR” mantiqiy elementining teskari haqiqat jadvaliga to‘g‘ri kelishini ko‘ramiz. Taqqoslash uchun 2-jadvalda eksklyuziv OR mantiqiy eshikning haqiqat jadvali ko'rsatilgan. 2-jadval "eksklyuziv OR" elementining haqiqat jadvali X1 X2 Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Adabiyotlar. 1. Mikushin A.V., Sazhnev A.M., Sedinin V.I. Raqamli qurilmalar va mikroprotsessorlar. Sankt-Peterburg, BHV-Peterburg, 2010 yil. 2. Ugryumov E. P. Raqamli sxemalar. Sankt-Peterburg, BHV-Peterburg, 2004 yil. 3. Shilo V. L. Ommabop raqamli mikrosxemalar. M, Radio va aloqa, 1987 yil. 4. Kuznetsov A.P., Batura M.P., Shilin L.Yu. // Fazalarni boshqarish bilan impulsli tizimlarning tahlili va parametrik sintezi. Minsk, 1993 yil. 5. Zhodishskiy M.I., Sila-Novitskiy S.Yu., Praslov S.Yu. va boshqalar Raqamli fazalarni sinxronlashtirish tizimlari / Ed. M.I. Jodzishskiy. M., 1986 yil. 6. Lindsay W.Ch., Jie Zamin // TIIER. 1981. T. 69, 4-son. 12–33-betlar. 7. Shaxgildyan V.V., Lyaxovkin A.A., Karyakin V.L. va boshqalar Namuna olish elementlari bilan fazali sinxronizatsiya tizimlari / Ed. V.V. Shahgildyan. M., 1989 yil. Sxema 2. Kirish signali spektrlarini aldashga olib keladigan vaqt sohasidagi stroboskopik effektning ta'siri. Ushbu rasmda ko'rsatilgan misolda f d namuna olish chastotasi analog kirish signalining chastotasidan faqat bir oz yuqori bo'lishi uchun tanlangan f b . Ya'ni, biz Kotelnikov teoremasini buzdik! E'tibor bering, namuna olish natijasida biz chastotasi namuna olish chastotalari va asl signal f d – f a o'rtasidagi farqga teng bo'lgan signal namunalarini oldik . Ya'ni, biz haqiqiy signalning past chastotali tasvirini kuzatmoqdamiz. Ushbu ta'sir texnologiyada stroboskopik effekt sifatida tanilgan. 3-rasmda bir xil holatning chastotasi ko'rsatilgan. Bu rasm ideal namuna oluvchining chiqishida f d – fa chastotali past chastotali komponent emas , balki f d + fa , 2 × f d – f a , 2×f d + f a ham paydo bo‘lishini aniq ko‘rsatib turibdi. va boshqalar d. fa chastotali bitta sinusoidal signalning gating impulsning takrorlanish tezligi f d bo'lgan ideal namuna oluvchi tomonidan tanlanishini ko'rib chiqing . f d > 2f a bo'lsin . Namuna oluvchining chiqishidagi chastota spektrida asl signal bilan modulyatsiyalangan namuna olish chastotasi f d harmoniklari paydo bo'ladi , buning natijasida kirish signalining tasvirlari |± Kf d ± f a | ga teng chastotalarda paydo bo'ladi, Bu erda K = 1, 2, 3, 4, .. Bu holat 3-rasmda ko'rsatilgan ideal namuna oluvchining chiqishidan olingan signal spektrida aniq ko'rinadi . Haqiqiy sxemalarda analog signalni namuna olish uchun cheklangan ko'tarilish vaqtlari bo'lgan signal generatorlari ishlatiladi. Signal qirralarining vaqtinchalik holati strobe signal generatorlarining barqarorligiga va mantiqiy davrlarning ishlash chegarasiga bog'liq. Bundan tashqari, namuna olish pulsining qirralarining vaqtinchalik holati raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvat relslaridagi shovqin darajasiga va uning topraklanmasıga bog'liq. Kuzatuv rejimida ishlaydigan namuna olish va ushlab turish qurilmalarida analog signal o'qiladigan vaqt pozitsiyasi eshik pulsining tushishi bilan belgilanadi . Kalitning ochilish vaqti, avvalroq muhokama qilinganidek, sxemaning parazit elementlarining vaqt konstantasiga bog'liq. Biroq, biz bilamizki, vaqt holatiga qarab, namuna olish va ushlab turish qurilmasining kirishidagi signal darajasi o'zgaradi. Natijada, yuqorida sanab o'tilgan barcha shovqinlar analog-raqamli konvertorning kvantlash shovqiniga qo'shiladi. Ba'zi hollarda, bu qo'shimcha shovqinlarning darajasi kvantlash shovqin darajasidan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Shuning uchun namuna olish signali generatorlari analog qabul qiluvchilarning mahalliy osilatörleri yoki radio vericilarning ogohlantiruvchi qurilmalari bilan bir xil qat'iy talablarga bo'ysunadi . Muqobil ish rejimi sifatida namuna olish va ushlab turish qurilmalari integratsiya rejimidan foydalanadi. Ushbu ish rejimida namuna olish sxemasining vaqtinchalik javobining boshlang'ich qismi ishlatiladi. Ushbu bo'limda kirishga doimiy kuchlanish qo'llanilganda, chiqish kuchlanishi deyarli chiziqli ravishda ortadi, ya'ni kirish signali birlashtiriladi. Bunday holda, strob impulsi tugagandan so'ng saqlash kondansatkichidagi kuchlanish kirish signalining energiyasiga, shuningdek strobe pulsining davomiyligi va Sxemaiga mutanosib bo'ladi. Namuna olish va saqlash moslamasi integratsiya rejimida ishlayotganda sinusoidal kirish signalining vaqt diagrammasiga misol 6-rasmda ko'rsatilgan. Yuqoridagi sxemada aniqlangan signalning tarmoqli kengligi kuchlanish bilan boshqariladigan generatorning sozlash xarakteristikasining nishabiga va D3 mantiqiy elementida qilingan faza detektorining daromadiga bog'liq bo'ladi. Analog signalni vaqt kvantlashi Shubhasiz, vaqt oralig'ida analog signalning namunalari qanchalik ko'p olinsa (tanlangan namuna olish chastotasi qanchalik baland bo'lsa), bu signalning raqamli ko'rinishi shunchalik aniq bo'ladi. Vaqt birligidagi namunalar sonini kamaytirish (namuna olish tezligini kamaytirish) chegaraga erishish mumkin, bunda raqamlashtirilgan signal shunchalik buziladiki, uni asl Sxemaiga qaytarish mumkin bo'lmaydi. Boshqacha qilib aytganda, Kotelnikov teoremasiga muvofiq, analog signalning namuna olish chastotasi foydali signalning tarmoqli kengligidan kamida ikki marta bo'lishi talab qilinadi, aks holda analog signalning dastlabki Sxemai haqidagi ma'lumotlar yo'qoladi. Agar siz o'zgartirilgan analog signalning chastota diapazonidan ikki baravar kam (va ko'pgina amaliy qurilmalarda unga teng bo'lgan) namuna olish chastotasini tanlasangiz, aliasing deb nomlanuvchi effekt yuzaga keladi . Odatda, analog sxemani tahlil qilish sinus to'lqinli signal yordamida amalga oshiriladi. O'rganilayotgan blokda sodir bo'ladigan hodisalarning jismoniy ma'nosini tushunishni osonlashtiradi. Namuna oluvchi analog qurilma bo'lgani uchun biz ham ushbu usuldan foydalanamiz. Spektrni taqlid qilishning jismoniy ma'nosini tushunish uchun sinusoidal signalni tanlashda paydo bo'ladigan effektlarni ko'rib chiqing. Biz ushbu effektlarni o'rganilayotgan signalning vaqt va chastota ko'rinishlarida tahlil qilamiz. Spektrni o'zgartirish (spektral o'rash) ta'sirini ko'rsatadigan misol sifatida 2- rasmda ideal namuna oluvchi tomonidan o'z vaqtida olingan sinusoidal signalning vaqt diagrammasi ko'rsatilgan . Sxema 1. Analog chastotali multiplikatorning sxematik diagrammasi. Ushbu sxemada D4 va D6 mantiqiy elementlarida kvarts chastotasi stabilizatsiyasiga ega mos yozuvlar osilatori amalga oshiriladi. Voltaj bilan boshqariladigan generator D1 va D3 elementlarida amalga oshiriladi. Bu RC osilator ekanligini hisobga olsak, u juda katta chastotali sozlash diapazoniga ega. Boshqarish elementi sifatida dala effektli tranzistor VT1 ishlatiladi. U bir necha ming ichida kanal qarshiligini o'zgartirishi mumkin. (VCO chastotasi bir xil miqdorda o'rnatiladi.) Fazalarni taqqoslash D7, D8 va D10 chiplarida amalga oshiriladi. Fazali qulflangan pastadir pallasining ushlash diapazoni C4 kondansatkichlarida o'rnatilgan past o'tkazuvchan filtr tomonidan aniqlanadi. Ushbu chastota multiplikatori soat chastotasini sozlashning faqat o'n olti bosqichiga imkon beradi. Ko'paytirish koeffitsientini aniqlaydigan kod D2 smenali registrida yig'ilgan soddalashtirilgan ketma-ket port orqali kiritiladi . Kodga qarab, chiqish chastotasi 16 marta o'zgaradi. Murakkab chastotali multiplikator sxemalarida mos yozuvlar osilatori va fazalar komparatori o'rtasida ajratgichlar kiritiladi. Bu fraksiyonel chastotani ko'paytirish omillarini amalga oshirish imkonini beradi. qiluvchi signal paydo bo'lsa , u darhol fa chastotasiga o'tadi va shu bilan birinchi Kotelnikov zonasida aralashuvchi chastota komponentining paydo bo'lishiga olib keladi. Bu jarayon analog mikserning ishlashiga o'xshaydi. Bu shuni anglatadiki, signalni tanlash moslamasidan oldin chastotalari birinchi Kotelnikov zonasining diapazonidan tashqarida bo'lgan va namuna olishdan keyin uning chegaralariga to'g'ri keladigan ushbu signalning tarkibiy qismlarini bostirish uchun analog filtrlash talab qilinadi. Namuna oluvchi kirishdagi analog filtrning chastotaga javob talablari diapazondan tashqari signal chastotasi f d /2 ga qanchalik yaqin bo'lishiga, shuningdek, bostirishning talab qilinadigan miqdoriga bog'liq bo'ladi. Bu masalalarni keyinroq taxallusni yo‘q qilishga mo‘ljallangan filtrlar bobida ko‘rib chiqamiz. Namuna oluvchi xatolar Hozirgacha vaqtni kvantlash delta impulslari (nol davomiylikdagi impulslar) orqali amalga oshiriladi, deb taxmin qilingan. Biroq, bu matematik mavhumlikdir. Odatda, analog-raqamli qurilmaning kirishidagi signal bu signalni raqamli qiymatga aylantirish uchun etarli bo'lgan vaqt davomida kondansatörda saqlanadi. Bunday qurilmani amalga oshirish uchun siz 1-rasmda ko'rsatilgan diagrammadan foydalanishingiz mumkin. 1-rasm Namuna va ushlab turish moslamasining sxematik diagrammasi Bunday sxema odatda namuna olish va ushlab turish qurilmasi (SHD) deb ataladi. 1-rasmda ko'rsatilgan sxemada saqlash kondensatorining qisqa zaryadlash vaqti DA1 bufer kuchaytirgichining past chiqish qarshiligi bilan ta'minlanadi. Uzoq saqlash muddati DA2 bufer kuchaytirgichining yuqori kirish empedansi bilan ta'minlanadi. Agar ushbu shartlar bajarilsa, saqlash vaqtining saqlash Xulosa: Ko'p sonli detektorlar elektr maydoni, magnit maydon va radio chastotasini aniqlay oladigan qurilmalardir. Ushbu detektorlar elektr yoki elektron qurilmalardagi nosozliklarni aniqlash, magnit maydon manbalarini topish va radiatsiya darajasini tekshirish kabi turli maqsadlarda qo'llaniladi. Raqamli fazali detektorlari odatda professional foydalanuvchilar, elektr muhandislari, texniklar yoki uyda o'zlarining elektr nosozliklarini aniqlashga harakat qiladigan odamlar tomonidan afzal ko'riladi. Ushbu detektorlar analog detektorlarga qaraganda aniqroq o'lchovlarni amalga oshirishi mumkin va odatda ko'proq xususiyat va funktsiyalarga ega. Sxema 6. Nolga teng bo'lmagan davomiylikdagi impulslar bilan analog signalni ulash Ushbu rasmda darvoza pulsining kengligi soyali maydon sifatida ko'rsatilgan. Kirish signalining o'tish momentini aniqlash uchun eng aniq impuls 200 mks vaqt belgisiga to'g'ri keladi. Agar foydali signalning nol darajasidan yuqori va pastdagi soyali joylarini solishtirsak, ular teng ekanligini ko'rishimiz mumkin. Bu hududlar faqat belgi bilan farqlanadi. Tahlil qilingan signal namunasining soyali joylarini birlashtirish natijasida biz nol qiymatga ega bo'lamiz. Bu shuni anglatadiki, integratsiya rejimida kirish signalining o'tish momenti eshik pulsining o'rtasiga to'g'ri keladi , chunki Ayni paytda kirish signalining qiymati nolga teng. 6-rasmda ko'rsatilgan vaqt diagrammasi to'rtburchaklar namuna olish impulslaridan foydalanadi, lekin biz bilamizki, ko'p hollarda bunday impulslarni amalda olish mumkin emas. UVH integratsiya rejimida ishlayotganida, strob signalining pulsining davomiyligi va Sxemai oddiygina doimiy sifatida hisobga olinishi mumkin. Buning sababi, namuna olish impulslari vaqtga bog'liq bo'lmagan doimiy Sxema va davomiylikka ega, shuning uchun berilgan impulsning integrali doimiy bo'ladi. Fazalarni taqqoslash Fazali qulflangan pastadirda ishlaganda, faza xatosi sintezatorning noto'g'ri sozlanishiga olib kelishi mumkin. Bu faza detektorining fundamental ishlashi bilan bog'liq - u VCO ni sozlash uchun ishlatiladigan kuchlanishni ishlab chiqaradi. VCO ni ma'lum chastotada ushlab turish uchun mos yozuvlar to'lqin Sxemai va VCO tomonidan ishlab chiqarilgan sozlangan to'lqin Sxemai o'rtasida doimiy faza almashinuvi talab qilinadi. Bunga qo'shimcha ravishda, katta chastota farqi bilan biz doimiy xato kuchlanishini olmaymiz, lekin VCO ni avtomatik sozlash uchun ishlatib bo'lmaydigan o'zgaruvchan kuchlanish. Ushbu kamchilikni fazalarni taqqoslash sxemasi yordamida yo'q qilish mumkin. Faza komparatori fazaga mutanosib bo'lmagan, lekin faza belgisiga mos keladigan kuchlanishni yaratishga imkon beradi, ya'ni uning chiqishi uchta kuchlanish qiymatiga ega bo'lishi mumkin: fazaning kechikishi, fazaning avanslari va kirish tebranishlarining aniq fazaviy mosligi. Fazalarni taqqoslash sxemasini amalga oshirish variantlaridan biri 1-rasmda ko'rsatilgan. Sxema 1. Faza komparatorining sxematik diagrammasi D flip-flop ishlatiladi . Malumot va sozlangan tebranishlar ushbu flip- floplarning soat kirishlariga beriladi. Bunday holda, triggerlarga yagona qiymatlar yoziladi. Ikkala triggerga bitta qiymat yozilsa, triggerlar nolga qaytariladi. Natijada, mos yozuvlar tebranish fazasi kengaytirilganda, D1.1 triggerining chiqishida impulslar hosil bo'ladi, sozlangan tebranish fazasi kengaytirilganda, D1.2 triggerining chiqishida impulslar paydo bo'ladi. Agar mos yozuvlar va
Купить