pll como generador de señales
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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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7/24/2019 PLL Como Generador de Seales
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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:
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!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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