|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Одновибра-тор Схемы фазовой аетоподстройки -CZ/V CL/<* о- I , I &сод фазобогб Одновибратор V* дегпентора  бит Г даинь(х I Выход Область фазового детектора Рис. 3.30, Цифровой частотный детектор для случайных входных данных (тип RZ, ширина импульса равна Г/2). Мы ТОЛЬКО что описали фазовый детектор, подходящий для таких входных сигналов. Встает вопрос: является ли также возможной реализация цифрового частотного детектора, который будет работать со случайной входной информацией? Такие схемы недавно описывались в литературе [11, 12]. На рис. 3.30 показан принцип работы цифрового частотного детектора, подходящего для случайных входных сигналов. Частотный детектор сконструирован таким образом, чтобы работать параллельно с фазовым детектором рис. 3.29. Допустим, что длительность импульсов RZ-данных есть Т/2, как и ранее. В дополнение к выходному сигналу ГУН (CLK), который управляет фазовым детектором, вырабатываются две другие последовательности тактовых импульсов CLK+ и CLK", которые соответственно опережают и отстают на ДГ (~Г/8) относительно сигнала CLK. Давайте проследим за эффектом воздействия изолированного бита данных на работу схемы. Если контур находится в режиме захвата, то бит данных будет в диапазоне фазового детектора, а выход частотного детектора будет равен нулю. Теперь рассмотрим случай, когда контур находится вне захвата и входная частота fex больше, чем частота автогенератора fo- Фаза бита данных будет опережать фазу тактов и «1» будет тактироваться последовательностью тактовых импульсов CLK в триггер В, который установит фиксацию В и защитит фиксацию триггера А. Триггер В останется фиксированным, а у триггера А сбрасывается фиксация, так как фаза сигнала данных опережает фазу тактов и «1» тактируется в триггер В, затем и в триггер В, и в триггер А и наконец только в триггер А. Фиксация будет сбрасываться только тогда, когда бит данных будет входить в следующий диапазон фазового детектора (XX иа рисунке). Таким образом, для ffix > fo частотный детектор будет в результате , иметь на выходе отрицательный сигнал. Для fsx < fo на выходе будет положительный сигнал. Эти выходы могут использоваться для того, чтобы помочь контуру войти в режим захвата. Важно отметить некоторую принципиальную разницу между характеристиками схем фазового (рис. 3.29) и частотного детектора (рис. 3.30) и схемой фазочастотного детектора (рис. 3.27). Фазочастотный детектор будет иметь сигнал постоянного тока на выходе до тех пор, пока частоты сигналов на входе и выходе различны (±Af == fax - fo). Однако для частотного детектора рис. 3.30 рабочий диапазон режима частот ограничен величиной d:Af = fo/2. Читатель может легко проверить это по рис. 3.29, рассматривая два последовательных бита данных, привязанных к основной тактовой частоте CLK(fo). Кроме того, фазовый детектор (рис. 3.29)" имеет рабочий диапазон ±л/2 около своей статической точки по сравнению с фазо-частотным детектором (рис. 3.27), который имеет рабочую зону dz2n; таким образом, этот тип детектора более чувствителен к шуму или колебаниям фазы на входе. Для работы ФАП с фазовым детектором (рис. 3.29) и частотным детектором (рис. 3.30) шум на входе должен быть меньше ±л/2. Однако существуют практические системы передачи, где входные данные могут иметь джиттер, который может распространяться на несколько периодов тактовых импульсов. Из нашего предыдущего обсуждения шумового порога следует, что уровень шума на входе, который может допустить фазовый детектор, будет зависеть как от ам-цлитуды, так и от спектра шума. Когда входные данные имеют большой внеполосный джиттер, применяется метод, позволяющий использовать цифровой фазочастотный детектор, что показано на рис. 3.31. Тактовые импульсы получаются из входных яг- S. датме -±  Рис. 3.31. Использование фазочастотного детектора (ФЧД) для данных с большим джиттером. RZ-данных с помощью LC-контура с добротностью Q Х~100)", Восстановленные синхронизирующие импульсы, которые также имеют джиттер, затем делятся на так, чтобы джиттер на выходе делителя был меньше л/4. Эти тактовые импульсы могут затем использоваться как вход фазочастотного детектора. Более подробно мы разберем этот процесс в разд. 3.4. З.Зб. Генераторы, управляемые напряжением Наиболее часто встречающиеся генераторы, управляемые напряжением, приведены ниже в порядке уменьшающейся стабильности: кварцевые генераторы (КГУН), LC-генераторы, 7?С-мульти-вибраторы. Выбор генератора для нужного применение определяют два основных соображения: 1. Фазовая стабильность. Даже если частота ГУН синхронизируется от входного сигнала, фаза выходного сигнала генератора по отношению к фазе входного сигнала зависит от собственной частоты автогенератора. По мере изменения этой ча-? стоты вследствие изменения температуры или старения элементов будет изменяться и фаза выходного сигнала, а в случав. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |