실습6.위상제어루프PLL 예비보고서 중앙대 아날로그 및 디지털 회로 설계 실습

소개글

"실습6.위상제어루프PLL_예비보고서_중앙대_아날로그 및 디지털 회로 설계 실습"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실습목적

2. 실습 준비물

3. 설계실습 계획서
1) 위상제어루프의 용도
2) Datasheet
3) 위상검출기
4) 위상제어루프 설계
5) VCO 의 Gain
6) 위상제어루프의 Loop Filter

본문내용

이론부의 위상 제어 루프를 이해하여 요약, 설명하고 실제 사용되는 분야에 대해서 서술한다.

위상 제어 루프는 두 입력의 위상 차이를 가지고 전압제어 발진기의 input dc 전압을 제어하는 피드백 시스템이다. PLL 은 기본적으로 1. 위상 검출기 2. 루프 필터 3. 가변 발진기 로 이루어져있다.

1. 위상 검출기 phase detector

Vref 와 feedback 회로로 들어온 신호의 주파수를 비교하여 그 위상 차이를 검출해낸다.
실험에서는 XOR gate 를 이용하였다.

2. 루프필터 Loop filter

XOR gate 에서 검출해낸 위상을 전압의 크기로 VCO 를 제어하는 dc 전압으로 바꿔주는 역할을 한다. (적분기) 이때 전압의 크기는 위상 차이의 평균 전압이다. RC 회로로 구성된 LPF 를 사용하는데 이 때 직류성분의 dc 성분만 통과하고 나머지 대역대의 잡음을 걸러주는 역할을 한다.

3. VCO

루프필터에서 나온 전압이 입력전압으로 들어가 그의 크기에 따라 특정한 주파수를 내보내는 역할을 한다. output 으로 나온 전압은 위상 검출기의 input 으로 들어가 Vref 와 비교하게 되는 루프가 계속 돌게 된다.

VCO 의 output 과 Vref 의 주파수가 다르다면 두 신호의 위상이 다르게 되므로 위상 검출기의 출력 파형은 계속 변하게 되고 이에 따라서 출력 전압도 천천히 변하게 된다. 발진기의 출력과 기준 파형의 주파수가 같아지면 위상 검출기의 파형은 일정한 형태를 가지게 되고 루프필터를 통과한 전압도 고정되어 위상이 고정된다.

PLL 은 위상(+주파수)을 고정시키거나 변화시킬 수 있다. PLL 은 디지털 회로와 아날로그 회로 둘 다에서 사용되는데 디지털 시스템에서는 위상을 맞추어주는 클럭에 이용, 통신에서 PLL 은 원하는 주파수를 수신, 송신할 수 있게 만들어준다. 먼저 디지털 시스템에서는 클럭 타이밍을 맞추어지는 synchronization 을 사용되어진다.

참고 자료

없음