PLL multibit - PLL multibit

A PLL multibit yoki multibitli PLL a fazali qulflangan pastadir A bilan solishtirganda yaxshilangan ishlashga erishadigan (PLL) unibit PLL ko'proq foydalanib bitlar. Unibit PLL-lar faqat eng muhim bit (MSB) ni o'lchash uchun har bir hisoblagichning chiqish avtobusining bosqich, multibitli PLL-lar ko'proq bitlardan foydalanadi.[1] PLLlar muhim tarkibiy qism hisoblanadi telekommunikatsiya.

Multibitli PLLlar samaradorlik va ishlash samaradorligini oshirishga imkon beradi: chastota spektri, ko'proq foydalanuvchilarga yuqori darajada xizmat qilish xizmat ko'rsatish sifati (QoS), chastotali chastotali uzatish quvvati va quvvat sarfini kamaytirish uyali telefonlar va boshqalar simsiz qurilmalar.

Tushunchalar

Fazali qulflangan pastadir - bu elektron komponent yoki tizimni o'z ichiga oladi yopiq pastadir fazasini boshqarish uchun osilator uni kirish yoki mos yozuvlar signalining fazasi bilan taqqoslaganda. Bilvosita chastota sintezatori PLL-dan foydalanadi. Butun raqamli PLL-da, a kuchlanish bilan boshqariladigan osilator (VCO) a yordamida boshqariladi raqamli, dan ko'ra analog, boshqarish signali. The faza detektori ikkita signal orasidagi o'zgarishlar farqiga mutanosib signal beradi; PLL-da bitta signal mos yozuvlar, ikkinchisi esa boshqariladigan osilatorning chiqishi (yoki osilator tomonidan boshqariladigan bo'luvchi).

Unibit fazali blokirovka qilingan tsiklda faza mos yozuvlar va chiqish hisoblagichlarining bittasi, eng muhim bit (MSB) yordamida o'lchanadi. Multibitli fazali blokirovka qilingan pastadirda faza bir nechta mos yozuvlar va chiqish hisoblagichlari yordamida, odatda, eng muhim bitni o'z ichiga olgan holda o'lchanadi.

Unibit PLL

Birlashtirilgan PLL-larda chiqish chastotasi kirish chastotasi va ikkita hisoblagichning modul soni bilan belgilanadi. Har bir hisoblagichda faqat eng muhim bit (MSB) ishlatiladi. Hisoblagichlarning boshqa chiqish liniyalari e'tiborga olinmaydi; bu behuda ma'lumotlar.

PLL tuzilishi va ishlashi

PLLga yopiq tsiklga ulangan faz detektori, filtr va osilator kiradi, shuning uchun osilator chastotasi kirish chastotasiga ergashadi (tenglashadi). O'rtacha chiqish chastotasi kirish chastotasiga teng bo'lsa-da, osilatorning chastotasi ushbu o'rtacha qiymat atrofida o'zgaradi yoki tebranadi. Bunday chastotali og'ishlarni tuzatish uchun yopiq tsikl ishlaydi; yuqori ishlash ko'rsatkichi PLL bu tebranishlarni pastki qiymatlarga kamaytiradi, ammo bu og'ishlarni hech qachon to'xtatish mumkin emas. Qarang Boshqarish nazariyasi. Faza shovqini, soxta emissiya va chayqalish yuqoridagi hodisalarning natijalaridir.

PLL sintezatorining xususiyatlari

  • PLL chastota sintezatorlari zamonaviy telekommunikatsiyalarda keng qo'llaniladi. Masalan, uyali telefonda uchdan oltita PLL bo'lishi mumkin.
  • The shovqin boshqa abonentlarga xizmat sifatini pasaytirish uchun xalaqit berishi mumkin. Shovqin o'zaro bog'liqdir. Agar shovqin kamaytirilsa, tezlikni oshirish uchun tezroq aloqa o'rnatilishi mumkin belgi darajasi yanada murakkab modulyatsiya sxemalaridan foydalangan holda - ya'ni har bir namuna uchun ko'proq bitlarni uzatish.

Chastotani joylashish vaqti PLL-ni boshqa chastotaga o'tish uchun zarur bo'lgan vaqt. Chastotani sakrashda ishlatiladi GSM va yana zamonaviy tizimlarda CDMA, chastotali sakrash fazali kodlashdan ko'ra yaxshiroq ishlashga erishadi.

Nozik chastotali rezolyutsiya - bu PLL ning yaqin masofadagi chastotalarni yaratish qobiliyatidir. Masalan, a uyali aloqa tarmog'i uyali telefondan chastotasini 30 kHz yoki 10 kHz oralig'idagi har qanday ko'p qiymatlarda o'rnatishni talab qilishi mumkin.

The ishlash konvertlari PLL-ning ko'rsatkichlari yuqoridagi ishlash mezonlari o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikni belgilaydi - masalan, chastotali rezolyutsiyani yaxshilash sekin PLL va yuqori fazali shovqinni keltirib chiqaradi.

PLL Multibit PLL-ning ishlash konvertini kengaytiradi - bu nozik chastotali piksellar sonini va pastroq shovqin bilan tezroq cho'ktirish vaqtiga erishishga imkon beradi.

Unibitning ta'siri

MSB-dan eng kichik bit (LSB) tomon harakatlanayotganda chastota ortadi. Ikkilik hisoblagich uchun har bir keyingi bit oldingisidan ikki baravar ko'p. Modulli hisoblagichlar uchun munosabatlar ancha murakkab.

Ikkala hisoblagichning faqat MSB bir xil chastotada. Bir hisoblagichdagi boshqa bitlar boshqa hisoblagichnikidan farq qiladi.

Bitta hisoblagich chiqishidagi barcha bitlar birgalikda a ni ifodalaydi raqamli avtobus. Shunday qilib, PLL chastota sintezatorida ikkita avtobus mavjud, ulardan biri mos yozuvlar hisoblagichi, ikkinchisi chiqish (yoki VCO) hisoblagichi uchun. Uni-bitli PLL-da, ikkita raqamli avtobusdan, bittadan bit (chiziq) ishlatiladi. Qolgan barcha ma'lumotlar yo'qoladi.

PLL dizaynining murakkabligi

PLL dizayni an fanlararo vazifa, hatto PLL mutaxassislari uchun ham qiyin. Bu - Multibit PLL-dan sodda bo'lgan Unibit PLL uchun. Dizayn quyidagilarni hisobga olish kerak:[2][3][4][5][6][7]

  • [Boshqarish nazariyasi, yopiq tsikl tizimi.
  • Radio chastotali chastotali dizayn - osilator, yuqori chastotali komponentlar
  • Analog davrlar - pastadir filtri
  • Raqamli sxemalar - hisoblagichlar, fazani o'lchash
  • RFI / EMI, ekranlash, topraklama
  • Elektron komponentlar va sxemalardagi shovqin va fazaviy shovqin statistikasi.

Multibitli PLL

Faoliyat printsipi

Yuqoridagi PLL ikkita taymerdagi bitlardan ko'proq foydalanadi. Bor qiyin muammo, turli chastotalardagi signallarni ikkitadan taqqoslash raqamli avtobuslar har xil yakuniy qiymatga hisoblanadigan.

Qo'shimcha mavjud ma'lumotlarni hisobga olgan holda hisoblagichlarning tezroq bitlaridan foydalanish orqali ishlashning yaxshilanishi mumkin.

PLL-ning ishlashi yanada buziladi peshtaxtalarda toshib ketish. Ushbu effekt faqat ko'p bitli PLL-larga tegishli; Unibit PLL uchun faqat bitta bitli signal MSB mavjud, shuning uchun ortiqcha toshib ketish mumkin emas.

Amalga oshirish

Multibit PLL-lardagi qo'shimcha erkinlik darajasi har bir PLL-ni o'ziga xos talablarga moslashtirishga imkon beradi. Buni dasturlashtiriladigan mantiqiy qurilmalar (PLD) bilan samarali amalga oshirish mumkin, masalan, Altera Corp.[7] Altera komponentlardan foydalanish va dasturlash uchun raqamli komponentlar va zamonaviy dizayn vositalarini taqdim etadi.

Dastlabki multibitli PLL-lar ishlatilgan mikroprotsessor, a mikrokontroller yoki aqlli dasturda loopni yopish uchun DSP.[8][9][10][11][12][13][14]

Foyda

Multibitli PLL past chastotali shovqin va kam quvvat sarfi bilan birgalikda nozik chastotali piksellar sonini va tez chastotali sakrashni taklif qiladi va shu bilan PLLning ishlash konvertini yaxshilaydi.

Loop tarmoqli kengligi shovqinning fazali ishlashi va / yoki chastotani o'rnatish tezligi uchun optimallashtirilishi mumkin; bu chastotaning aniqligiga kamroq bog'liq.

PLL ko'rsatkichlarini yaxshilash bulardan yaxshiroq foydalanishi mumkin chastota spektri va uzatish quvvatini kamaytirish. Va haqiqatan ham PLL ko'rsatkichlari doimiy ravishda yaxshilanmoqda.[1]

Adabiyotlar

  1. ^ a b Mark Zuta, "Tez joylashish vaqti va past shovqinli yangi PLL". Mikroto'lqinli jurnal, 1998 yil iyun, 94-108 betlar.
  2. ^ Floyd M. Gardner, Phaselock texnikasi, Ikkinchi nashr. ISBN  0-471-04294-3
  3. ^ Vadim Manassevich: Chastotani sintezatorlari, nazariyasi va dizayni. Ikkinchi nashr. ISBN  0-471-07917-0
  4. ^ Bar-Giora Goldberg, Chastotani sintez qilishda raqamli usullar
  5. ^ Uilyam C. Lindsey, Marvin K. Simon, Telekommunikatsiya tizimlari muhandisligi
  6. ^ Marvin Frerking, Kristalli osilator dizayni va haroratni qoplash
  7. ^ a b "Qurilma ma'lumotlari kitobi". Altera korporatsiyasi.
  8. ^ AQSh Patent raqami 4450518 ITT Industries, Inc. Mikroprotsessor va DAC yordamida osilator chastotasini sozlash uchun yopiq tsikli boshqarish tizimi
  9. ^ AQSh Patent raqami 4503401 Alliance Corporation PLL PLLO chastota diapazonini kengaytirish uchun VCO ni boshqaradigan mikroprotsessorga ega.
  10. ^ AQSh Patent raqami 4646030 Tektronix, Inc. Osilator chastotali va fazali qulflangan. Dasturlash mumkin bo'lgan kechikish davriga mikroprotsessor va DAC, DAC chiqimlaridan foydalanadi
  11. ^ Kommutatsiya tarmog'i va PDM orqali VCO-ni boshqaradigan mikroprotsessorli AQSh-Philips Corp. PLL № 5053723-sonli patent.
  12. ^ AQSh Patent raqami 5182528 Zuta Mark, kompyuter osilatorni qo'pol raqamli avtobus orqali va DAC yordamida ingichka analog boshqaruv orqali boshqaradi.
  13. ^ AQSh Patent raqami 5363419 Advanced Micro Devices, Inc. VCO, hisoblagich va DAC dan olingan analog signal va qo'pol pastadir yordamida boshqariladi.
  14. ^ AQSh Patent raqami 5448763 Motorola Inc. PLL sintezatori, protsessor kanallar oralig'ini aniqlaydi. PLL tezroq qulflash vaqtiga va past shovqinga ega