Глава 3. Методологии автоматизированного проектирования радиоустройств. Смешанное моделирование трактов радиоприемных устройств

Тема 3. Автоматизированное проектирование систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ)

Содержание

  1. DECT LO Synthesizer
  2. Система ФАПЧ пятого порядка
  3. Проектирование цифровых систем ФАПЧ

Для проектирование такого вида систем пакет содержит библиотеку элементов, которая называется Phase Lock Loop Components. Кроме того, имеется ряд примеров, иллюстрирующих различные варианты проектирования и моделирования систем ФАПЧ. Рассмотрим более подробно некоторые из них.


1. DECT (Digital European Cordless Telephone) LO Synthesizer

Данный пример находится в директории \expampless\RF_Board\DECT_LO_Synth_prj. В рассматриваемом примере показано как изменяется выходная частота в зависимости от изменения коэффициента деления. Используемый метод моделирования (Envelope), сокращает время моделирования и работает быстрее, чем, например Spice подобные симуляторы.

Входной источник определяет последовательность деления, используемую синтезатором. Выражение, используемое в схеме, определяет настраиваемые характеристики гетеродина как функцию входного напряжения. Схема представлена на рис.1. А результаты моделирования на рис.2 - 4.

Рис. 1

Рис. 1

Рис. 2. Изменение коэффициента деления в зависимости от времени

Рис. 2. Изменение коэффициента деления в зависимости от времени

Рис.3 Разность фаз между сигналами фазового детектора на входе в зависимости от времени

Рис.3 Разность фаз между сигналами фазового детектора на входе в зависимости от времени

Рис.4 Изменение частоты гетеродина в зависимости от времени

Рис.4 Изменение частоты гетеродина в зависимости от времени

Содержание


2. Система ФАПЧ пятого порядка

Данный пример находится в директории \expampless\RF_Board\PLL_5th_Order_prj. В данном примере рассмотрена зависимость системы ФАПЧ, где частота гетеродина изменяется в зависимости от изменения шага коэффициента деления.

Моделирование в данном примере начинается, когда система находится в закрытом состоянии (Рис. 5). Результаты моделирования представлены на рис.6 - 7.

Рис.5

Рис.5

Рис.6 Изменение коэффициента деления в зависимости от времени

Рис.6 Изменение коэффициента деления в зависимости от времени

Рис.7 Изменение частоты гетеродина в зависимости от времени

Рис.7 Изменение частоты гетеродина в зависимости от времени

Данный проект содержит следующие схемы:

Содержание


3. Проектирование цифровых систем ФАПЧ

Пакет содержит также и средства для проектирования цифровых систем ФАПЧ. Примеры таких систем находятся в директории \examples\DSP\DSP_Demos_Prj\newtorks\PLL1.dsn. В первом примере частота входного синусоидального сигнала подбирается в соответствии с автономной частотой цифрового гетеродина. Следовательно, система ФАПЧ генерирует начальный сигнал ошибки для смещения фазы цифрового гетеродина. После стабилизации фазы сигнал ошибки понижается до нуля. Схема представлена на рис.8. Результаты моделирования - на рис.9-10.

Рис.8

Рис.8

Рис.9. Входной сигнал и сигнал гетеродина

Рис.9. Входной сигнал и сигнал гетеродина

Рис.10. Сигнал ошибки

Рис.10. Сигнал ошибки

Добавив в схему компоненты Numeric Sink и промоделировав снова схему, получим характеристики, представленные на рис. 9 и 10 (входной сигнал и сигнал ошибки) в редакторе результатов (рис.11, 12).

Рис.11 Входной сигнал

Рис.11 Входной сигнал

Рис.12. 
  Сигнал ошибки

Рис.12. Сигнал ошибки

Во втором примере, который находится в директории \examples \DSP\ DSP_Demos_Prj\ newtorks\ PLL2.dsn, существует возможность интерактивно изменять частоту входного сигнала, коэффициент фильтра и уровень шума на входе проектируемой системы ФАПЧ. В редакторе результатов отображаются сигнал ошибки и выход гетеродина. Это позволяет варьировать параметры и исследовать динамику системы ФАПЧ. Схема представлена на рис.13, а результаты - на рис.14-17.

Рис.14

Рис.14

Рис.15. Входной сигнал

Рис.15. Входной сигнал

Рис.16. Сигнал гетеродина

Рис.16. Сигнал гетеродина

Рис.17 Сигнал ошибки

Рис.17 Сигнал ошибки

Рис.18. Окно изменения параметров системы ФАПЧ

Рис.18. Окно изменения параметров системы ФАПЧ

Содержание


Назад     Оглавление     Вперед