ВИКОРИСТАННЯ ВИСОКОВОЛЬТНИХ ГЕНЕРАТОРІВ, КЕРОВАНИХ НАПРУГОЮ, ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ  СИСТЕМ ФАЗОВОГО АВТОПІДСТРОЮВАННЯ ЧАСТОТИ

Р. М. Царьков; Р. О. Єрмілов; О. В. Шефер

doi:10.26906/SUNZ.2025.1.62-66

Автор(и)

Р. М. Царьков Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
Р. О. Єрмілов Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
О. В. Шефер Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.1.62-66

Ключові слова:

фазове автопідстроювання, генератор, фазовий шум, щільність шуму напруги, детектор

Анотація

В роботі розглядаються проблеми систем фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ), які є одним з
основних вузлів сучасної апаратури зв'язку. З аналізу останніх досліджень і публікацій авторами виявлено, що
найякісніші генератори, керовані напругою (ГКН) досі реалізуються здебільшого на дискретних схемах, які можуть вимагати напруги живлення до 30 В, тому перед розробниками сучасних систем ФАПЧ або радіочастотних
систем постає завдання з'єднання низьковольтних мікросхем ФАПЧ та високовольтних ГКН. В роботі розглянуто
структуру типової типової петлі високочастотних змішаних систем ФАПЧ, які містять як повністю цифрові блоки, такі як подільники в зворотному зв'язку та фазові детектори, так і прецизійні аналогові схеми – вузли накачки заряду та
ГКН. Приведені характеристики основних блоків змішаних ФАПЧ, намічені способи їх удосконалення. Показаний
приклад доступної схеми високої інтеграції. Виділено основні ознаки системи ФАПЧ, що впливають на якість її роботи – час захвату, фазовий шум та паразитні частоти, рекомендовані підходи включення елементів схем для покращення цих характеристик. Наведено приклади рекомендованих конфігурацій активних фільтрів із попереднім фільтруванням, з інвертуючим і неінвертуючим підключенням підсилювачів. Визначено переваги та недоліки інвертуючої
та неінвертуючої топології схем. В роботі приділено увагу вибору операційного підсилювача для максимального використання можливостей активного фільтра в структурі ФАПЧ. Визначено, що крім смуги пропускання важливим є
врахування таких основних параметрів як щільность шуму напруги, струмовий шум, вхідний струм та діапазон вхідної синфазної напруги. В результаті аналізу було виявлено, що для досягнення найкращих результатів роботи ФАПЧ
потрібен операційний підсилювач з низькою щільністю шуму напруги для зниження загального фазового шуму,
невеликим вхідним струмом для зменшення похибки та визначеним діапазоном вхідних напруг для можливості
роботи з однополярним живленням. Наведений приклад та характеристики повністю інтегрованої високоякісної
системи ФАПЧ, де широкосмуговий ГКН є інтегрованим безпосередньо у кристал мікросхеми.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Zhibin Luo Jicheng Ding and Lin Zhao Adaptive Gain Control Method of a Phase-Locked Loop for GNSS Carrier Signal Tracking [Електронний ресурс] / Zhibin Luo Jicheng Ding and Lin Zhao // Hindawi. – 2018. – Режим доступу до ресурсу: https://www.hindawi.com/journals/ijap/2018/6841285/

2. Collins I. Phase-Locked Loop (PLL) Fundamentals [Електронний ресурс] / Ian Collins // AnalogDialogue – 2018. – URL:https://www.analog.com/media/en/analog-dialogue/volume-52/number-3/phase-locked-loop-pll-fundamentals.pdf

3. Bakic D., Wu J. Pll For Mmwave 5g / Daniel Bakic, Jinzhuo Wu // Lund UniversityLund University Publications. – Department Of Electrical And Information Technology Lund University – 2020. – P. 5-10.

4. Jonsson F. Design and Calibration of Integrated PLL Frequency Synthesizers / Fredrik Jonsson // Digitala Vetenskapliga Arkivet. – Royal Institute of Technology – 2008. – P. 84-87.

5. Mentze E. Understanding the basics of PLL frequency synthesis [Електронний ресурс] / Erik Mentze // PLANET ANALOG. – 2010. – URL: https://www.planetanalog.com/understanding-the-basics-of-pll-frequency-synthesis/

6. Царьков Р. М., Єрмілова Н.В. Підвищення точності функціонування фазового автопідстроювання за ознаковими характеристиками сигналів / Р.М. Царьков, Н.В. Єрмілова // Системи управління, навігації та зв’язку. Випуск 4 (70) – Полтава: Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», 2022. – С. 162 – 165. – Режим доступу до ресурсу: https://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/12048

7. Basab Bijoy Purkayastha. A Digital Phase Locked Loop based Signal and Symbol Recovery System for Wireless Channel / Basab Bijoy Purkayastha, Kandarpa Kumar Sarma. — New Delhi: Springer, 2015. — 254 с.

8. Best R. E. Phase-locked loops: design, simulation, and applications (professional engineering) / Roland E. Best. — New York : McGraw-Hill Companies Inc., 2003. — 436 c.

9. Полікаровських О. І. Фазове коло як основа класифікації прямих синтезаторів частоти / О. І. Полікаровських // Вісник Хмельницького національного університету. — 2014. — № 5. — С. 133—139.