7/24/2019 PLL Como Generador de Seales

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PLL como Generador de Seales

Caracas, Agosto de 2015.

ndice

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Objetivos!

Objetivo General !

Objetivos "s#ec$%cos !

&ntrod'cci(n )

PLL *P+ase Loced Loo#- 5

"stados de 'ncionamiento 5

/angos de 'ncionamiento

Generadores de Seal onol$ticos

Generador de Seales 53

Generador de Seales &CL30!34

Concl'si(n 10

/eerencias 11

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Objetivos

Objetivo general.

6ar a conocer inormaci(n acerca del 'so del PLL como 'n

generador de seales 7 s' im#lementaci(n en el cam#o laboral.

Objetivos especfcos.

1. &nvestigar inormaci(n acerca del PLL 7 generadores de seales.

2. 6esarrollar el marco te(rico del trabajo de generadores de seales PLL.

!. Generar concl'siones acerca del 'ncionamiento del PLL como

generador de seales.

!

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Introduccin

"l conce#to detr8s de la generaci(n de seales es bastante

e9#licito, consiste en generar a #artir de e:'i#os es#ec$%cos, como loson los osciladores, oscilosco#ios, generador de 'nciones, entre otros,seales es#ec$%cas como lo #'eden ser ondas sin'soidales, ondasc'adradas, triang'lares, entre otras, tanto en el dominio del tiem#ocomo en el de la rec'encia, con #ar8metros es#ec$%cos, de ac'erdo a lo:'e se necesite.

Para transmitir 'n mensaje, se re:'iere de 'n sistema decom'nicaci(n :'e #ermita :'e la inormaci(n sea transerida, a trav;sdel es#acio 7 el tiem#o, desde 'n #'nto llamado 'ente +asta 'n #'ntode destino, mediante 'n cable como en el caso de 'n tel;ono o #orondas como en el caso de las radios.

Para #oder transmitir estos mensajes a trav;s de 'n canal decom'nicaciones estas deben ser mani#'ladas, 7a :'e enviarlas tal comose #resentan es m'7 #oco viable debido a diversos motivosde#endiendo del medio en :'e se deseen transmitir. Otros actores :'ein el oscilador controlado #or tensi(n *?CO- es 'n claro ejem#lo.

)

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Para ejec'tar la 'nci(n de los generadores de seal se em#leaalg=n ti#o de realimentaci(n conj'ntamente con dis#ositivos :'e tengancaracter$sticas de#endientes del tiem#o *normalmente condensadores-."sto =ltimo nos re%ere al 'so de 'n PLL como generador de seales, :'e

veremos a contin'aci(n m8s detalladamente.

PLL (Phase Locked Loop o lazo de nganche de !ase"

"l circ'ito PLL es 'n sistema realimentado c'7o objetivo #rinci#alconsiste en la generaci(n de 'na seal de salida con am#lit'd %ja 7rec'encia coincidente con la de entrada, dentro de 'n margendeterminado.

Com#rende tres eta#as 'ndamentales, v;ase %g'ra 1@

Com#arador de ase *C-. S'ministra 'na salida :'e de#ende del valor

absol'to del desase entre las seales de salida 7 de entrada. "n alg'noscasos, esta eta#a est8 constit'ida #or 'n m'lti#licador.

iltro #asabajo *PL-. 6estinado a la transmisi(n de la com#onente debaja rec'encia de la salida de la eta#a anterior.

Oscilador controlado #or tensi(n *?CO-. Genera la tensi(n de salida, conrec'encia de#endiente de la tensi(n de salida del %ltro PL. Oscilalibremente a 'na rec'encia determinada #or 'na red /C o LC, llamadarec'encia de corrida libre *ree re:'enc7-.

Estados de funcionamiento:

5

!igura #. $iagra%a de blo&ues de un circuito PLL.'ente@+tt#@BB.jcee.'#c.ed'BDC""2001BP6s2001B#indado.#d

http://www.jcee.upc.edu/JCEE2001/PDFs2001/pindado.pdfhttp://www.jcee.upc.edu/JCEE2001/PDFs2001/pindado.pdf

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"stado de corrida libre@ "sta condici(n oc'rre c'ando no +a7 seal deentrada o +a7 'na seal de entrada a la c'al el laEo no tiene#osibilidades de enganc+ar.

"stado %jo@ "s el :'e corres#onde c'ando el laEo est8 enganc+ado enase. "stado de ca#t'ra@ "s el estado #revio al %jo, es c'ando el ?CO est8

cambiando de rec'encia, intentando enganc+ar la rec'encia de laseal de reerencia.

Rangos de funcionamiento:

C'ando el PLL est8 'era de sinton$a, a rec'encia de sealde entrada m'7 alta o bien m'7 baja, la tensi(n de salida ado#ta la#'lsaci(n central *wCO-. "9iste 'na banda de rec'encias *FLo margende enganc+e- entre las :'e el PLL est8 en sinton$a, caracteriEada #ori0, 7 otra entre las :'e el circ'ito es ca#aE de sintoniEar *FC omargen de ca#t'ra-.

"l margen de ca#t'ra es siem#re inerior al de enganc+e 7 ambos

est8n centrados res#ecto a la #'lsaci(n central *ver %g'ra 2-.

Con todo esto mencionado, se #'ede llegar a ciertas a%rmaciones@

1. Hna veE :'e el #roceso de ad:'isici(n del sincronismo en el laEo, o%jaci(n del laEo se +a com#letado, el PLL va a seg'ir a'tom8ticamentelas variaciones de la seal de entrada.

2. Si esta seal es m8s bien estable, con #oco r'ido 7 dist'rbios, el laEonecesita m'7 #oca inormaci(n #ara re#rod'cirla %elmente.

!. inalmente, dentro del rango de ca#t'ra s(lo es #osible 'n estado dee:'ilibrio, corres#ondiente al PLL enganc+ado. 'era del rango de

!igura '. )rgenes de captura * de enganche.'ente@+tt#@BB.jcee.'#c.ed'BDC""2001BP6s2001B#indado.#d

http://www.jcee.upc.edu/JCEE2001/PDFs2001/pindado.pdfhttp://www.jcee.upc.edu/JCEE2001/PDFs2001/pindado.pdf

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ca#t'ra #ero dentro del rango de enganc+e, son #osibles dossit'aciones@ enganc+ado ' oscilando a la rec'encia libre, de#endiendosi se entra en esa regi(n estando el PLL enganc+ado o no.

). Por =ltimo, 'era del rango de enganc+e, s(lo 'ncionar8

desenganc+ado. "sto =ltimo, nos da #aso a 'na a#licaci(n b8sica delPLL, el de generador de seales, es#ec$%camente, generador de#ortadoras #ara emisi(n con mod'laci(n de 8ng'lo, o no.

+eneradores de se,al %onolticos

Los circ'itos integrados de generaci(n de seales son diseados#ara generar dierentes ormas de onda con 'n n=mero m$nimo dedis#ositivos e9ternos. S's #rinci#ales cam#os de a#licaci(n soncom'nicaciones, telemetr$a, sintetiEadores de m=sica electr(nica 7veri%caci(n 7 calibraci(n de instr'mental de laboratorio.

"l blo:'e 'ndamental de estos circ'itos es el oscilador controlado#or tensi(n *?CO- :'e genera 'na onda triang'lar o c'adrada. La sealtriang'lar #'ede ser convertida a 'na sin'soidal mediante 'nconormador de orma de onda. 6os ejem#los t$#icos de ?CO son elcirc'ito integrado 5 *L5 de Iational Semicond'ctor- 7 elgenerador de ormas de onda de #recisi(n &CL30!3 *&ntersil-.

"9iste en el mercado gran variedad de generadores de sealmonol$ticos. Los ?CO aco#lados #or emisor son circ'itos m'7 sim#les,sim;tricos, baratos, tienen control a'tom8tico de ganancia 7 #'edeno#erar a altas rec'encias al no 'tiliEar transistores JDK en la regi(n de

sat'raci(n. S' ma7or inconveniente es s' deriva t;rmica :'e e9iget;cnicas de estabiliEaci(n con la tem#erat'ra. "jem#los cl8sicos son elI"50 *Signetics- basado en 'n PLL, ?CO 1)3 *otorola- :'e esgenera 'na seal sin'soidal de salida.

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+enerador de -e,ales //

"l 5 es 'n generador ?CO :'e #ro#orciona 'na ondac'adrada de salida aj'stada a trav;s de 'na resistencia7 'ncondensadorc'7a rec'encia de salida de#ende de 'na tensi(n ?c.

"n la %g'ra ! se describe 'na a#licaci(n b8sica de este circ'itoj'nto a s's caracter$sticas el;ctricas 7 limitaciones.

/1, C1 7 ?c %jan la rec'encia de salida de este circ'ito. ?c se obtiene a #artir del divisor de tensi(nde /2 7 /! de

orma :'e

Obs;rvese :'e veri%ca 0.5?cc ?c ?cc. La rec'encia de oscilaci(n del 5 es@

M'e en este caso vale N0!2.5E.

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http://www.unicrom.com/Tut_resistencia.asphttp://www.unicrom.com/Tut_condensador.asphttp://www.unicrom.com/Tut_divisionvoltaje.asphttp://www.unicrom.com/Tut_resistencia.asphttp://www.unicrom.com/Tut_condensador.asphttp://www.unicrom.com/Tut_divisionvoltaje.asp

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Generador de Seales &CL30!3

"l &CL30!3 es 'n generador de ondas triang'lar, c'adrada 7

sin'soidal de baja distorsi(n 7 alta linealidad con rec'encias de salida

:'e var$an desde 0.01E +asta !00E.

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!igura 0. +enerador 12O //.'ente@+tt#@BB.'nicrom.comBK'tgeneradorsenalmonolitico5.as#

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"n la %g'ra ) se #resenta 'na a#licaci(n t$#ica de este circ'ito

c'7a rec'encia de salida var$a con la tensi(n de entrada ?i.

Las am#lit'des #ico#ico de salida son@

?cc #ara la salida c'adrada

0.!!?cc #ara la triang'lar

0.22?cc #ara la sin'soidal, todas ellas centradas a ?ccB2.

La resistencia /K6de 100 sirve #ara red'cir el K6 *6istorsi(n

Arm(nica Kotal- de la salida sin'soidal.

La rec'encia de salida viene dada #or la sig'iente ec'aci(n

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!igura 3. +enerador 12O 4504.'ente@+tt#@BB.'nicrom.comBK'tgeneradorsenalmonolitico5.as#

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2onclusin

La generaci(n de seales es 'n #ilar 'ndamental dentro de lascom'nicaciones en la act'alidad, 7a :'e antes de s' a#arici(n, o mejordic+o, de s' a#licaci(n en las telecom'nicaciones, las transmisioness'r$an de m'c+os elementos negativos :'e di%c'ltaban el #roceso detranserencia.

Hn PLL es 'n circ'ito en laEo cerrado 'tiliEado #ara controlar con

#recisi(n los #ar8metros rec'encia 7 ase de 'n oscilador c'7arec'encia se #'ede variar mediante 'n voltaje."l circ'ito PLL com#rende 'n circ'ito integrado :'e #lantea 'na

sol'ci(n como sintetiEador de rec'encias con 'na sim#licidad elevada 7de altas #restaciones :'e incl'7en, bajo r'ido de ase, alta velocidad deconm'taci(n de canal, en sistemas PLL con laEo sim#le.

La #rinci#al ventaja de esta invenci(n es :'e #ro#one 'ndis#ositivo de correcci(n de ase :'e #ermite o#erar con dierencias dease no n'las en general, sin generar seales nat'rales, #ermitiendo el'so de %ltros #asobajas e9tremadamente sencillos, lo c'al im#lica 'na+orro econ(mico 7 de tiem#o de diseo sobre otras to#olog$as m8s

com#lejas> encontrando en ;l a#licaciones como@ Generadores de#ortadoras #ara emisi(n con mod'laci(n de 8ng'lo o no, generaci(n deosciladores locales en rece#ci(n, entre m'c+as otras.

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6e7erencias

GonE8leE, D.D. Generadores y Sintetizadores de Seales.Hniversidad de C8diE. &nstr'mentaci(n electr(nica.

/ec'#erado en@ Agosto 13, 2015. 6is#onible en@+tt#@BB2.'ca.esBgr'#

investBinstr'mentelectroB##jjgdrB"lectronics&nstr'mB"lectronics&nstr'milesBtemasBK5gensint.P6

Pindado, /. PhaseLocked-Loop (PLL): Fundamento y aplicaciones.HniversitatPolitQcnica de Catal'n7a.6e#artamentdR"ngin7eria"lectrnica.

/ec'#erado en@ Agosto 13, 2015.6is#onible en@+tt#@BB.jcee.'#c.ed'BDC""2001BP6s2001B#indado.#d

/abinovic+, 6. Santa Cr'E, O. *2010-. PLL - PHS! L""P L"#$!% -Lazos !n&anchados en Fase. Hniversidad Kecnol(gica Iacional. ac'ltad

regional C(rdoba. 6e#artamento de electr(nica./ec'#erado en@ Agosto 20, 2015.6is#onible en@+tt#@BB.#roesores.rc.'tn.ed'.arBelectronicaB"lectronicaA#licad

a&&&BA#licadaBCa#02/edesPLL.#d

/'iE, G.A. 'ema : Generadores de seal. "lectr(nica b8sica #araingenieros. Cantabria, "s#aa@ Hniversidad de Cantabria.

6is#onible en@+tt#@BB.ie.itcr.ac.crBmarinBlicBel!212BLibroBKema10.#d

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