I vårt dagliga liv använder vi oss av att kommunicera med andra ofta med flera typer av kommunikationssystem . Detta kommunikationssystem kan klassificeras i olika typer, såsom ett radiokommunikationssystem, telekommunikationssystem, Trådlöst kommunikationssystem , Optiskt kommunikationssystem och så vidare. För att alla dessa kommunikationssystem ska fungera effektivt behöver vi ett fåtal styrsystem som en faslåst slinga, samarbetsstyrning, nätverksstyrning och så vidare.

Vad är faslåst slinga (PLL)?

Faslåst slinga används som ett styrsystem för att styra olika operationer i många kommunikationssystem, datorer och många elektroniska applikationer . Den används för att generera en utsignal som har en fas relaterad till insignalfasen.

Det finns olika typer av PLL: er som Analog eller Linear PLL, Digital PLL, Software PLL, Neuronal PLL och all digital PLL.

Faslåst slingdrift

I kommunikationssystem kan PLL-operationen förklaras genom att överväga analoga och digitala system .

Analog faslåst slinga i kommunikationssystem

I grund och botten är PLL en form av servoslinga och en grundläggande PLL består av tre huvudelement, nämligen faskomparator / detektor, slingfilter och spänningsstyrd oscillator .

Faslåst slinga

Huvudkonceptet bakom PPL-operationen är jämförelse av faserna i två signaler (vanligtvis jämförs ingångs- och utgångssignalfaser). Således kan fasskillnaden mellan ingångs- och utsignalen användas för att styra slingfrekvensen. Även om matematisk analys är väldigt komplicerad, men PLL-funktionen är mycket enkel.

I många kommunikationssystem används PLL för olika ändamål:

För att följa fasen eller frekvensmodulering , den används som demodulator.
För att spåra eller synkronisera de två signalerna med olika frekvenser.
För att ta bort stora ljud från små signaler.

Nedanstående figur visar grundläggande PLL som består av fasdetektor, spänningsstyrd oscillator (VCO), slingfilter.

Den spänningsstyrda oscillatorn i PLL producerar en signal och denna signal från VCO ges till fasdetektorn. Fasdetektorn jämför denna signal med referenssignalen och alstrar således en felspänning eller skillnadsspänning. Denna felsignal från fasdetektorn matas till lågpassfiltret för att avlägsna högfrekventa element hos signalen - om någon, och för att styra många egenskaper hos slingan. Därefter matas utgången från slingfiltret för att mata avstämningsspänningen för den styrspänningen för den spänningsstyrda oscillatorn.

Förändringen i denna inställningsspänning avkänns för att minska fasskillnaden mellan de två signalerna (ingång och utgång) och därmed frekvensen mellan dem. Ursprungligen låser inte PLL och felspänningen drar VCO-frekvensen mot referensen tills felet inte kan minskas ytterligare och då slingan låses.

Det faktiska felet mellan de två signalerna (in- och utgång) reduceras till mycket små nivåer med en förstärkare mellan den spänningsstyrda oscillatorn och en fasdetektor. Om PLL är låst produceras en steady-state felspänning. Denna steady-state felspänning representerar att det inte sker någon fasskillnad mellan referenssignalen och VCO. Således kan vi säga att frekvensen för de två signalerna (ingångs- och utsignaler) är exakt samma.

Digital fas låst slinga i kommunikationssystem

Generellt består analoga PLL av en analog fasdetektor, spänningsstyrd oscillator och lågpassfilter. På samma sätt består den digitala faslåsta slingan av en digitalfasdetektor, a seriell skiftregister , en stabil-lokal klocksignal.

Digital faslåst slinga

De digitala ingångssamplen extraheras från den mottagna signalen och dessa sampel tas emot av det seriella skiftregistret, som drivs av klockpulser från en lokal klocksignal. En faskorrigeringskrets som tar lokal klocka används för att regenerera en stabil klocksignal i fas med den mottagna signalen genom långsam fasjustering för att matcha den mottagna signalfasen.

Denna justering kan göras baserat på ett höghastighetsprov för varje bit med hjälp av en korrigeringslogik. Det mottagna signalprovet erhållet genom samplingen av den mottagna signalen vid lokal klockhastighet placeras i skiftregistret.

Den erforderliga fasjusteringen kan detekteras genom att observera uppsättningen sampel för den mottagna signalen. De två klockorna sägs vara i fas om och endast om den mottagna bitens centrum ligger i centrum av skiftregistret. Fasjusteraren är avsedd att kompensera om den regenererade klockan släpar eller leder referenssignalen.

Tillämpning av faslåst slinga

PLL används ofta i syfte att synkronisera och för bitsynkronisering, symbolsynkronisering, sammanhängande demodulering och tröskelförlängning i rymdkommunikation.
De frekvensmodulerade signalerna kan demoduleras med PLL.
Den nya frekvensen som är en multipel av referensfrekvensen i radiokommunikationssändare och syntetiseras genom att upprätthålla stabiliteten hos referensfrekvensen med ny frekvens kan uppnås med PLL.
Det finns många applikationer för PLL i många kommunikationssystem, datorer och många elektroniska kretsar .
Nedanstående tillämpning av PLL beskriver användningen av PLL som spänning till frekvensomvandlare .

Voltage to Frequency Converter (VFC) med hjälp av en PLL

I kommunikationssystem är det nödvändigt att skicka signaler (betrakta en analog signal här) till ett långt avstånd med full noggrannhet. För detta ändamål används en spännings-till-frekvensomvandlare, eftersom det är enkelt att skicka en frekvenssignal utan att orsaka störningar över långa sträckor med optiska isolatorer, koaxiala eller tvinnade parlinjer, radiolänkar, optiska fiberlänkar .

Det finns två typer av spännings-till-frekvensomvandlare, nämligen multivibratortyp VFC och laddningsbalans typ VFC.

Multivibrator typ VFC

Multivibrator VFC

I multivibratortyp VFC laddas kondensatorn och laddas ur med den ström som erhålls från ingångsspänningen. Stabil referensingång ges för att ställa in omkopplingströsklar och utgångsfrekvensen är proportionell mot ingångsspänningen och har enhetsmarkerings-utrymme-förhållande.

Charge Balance typ VFC

Charge Balance VFC

Laddningsbalansen VFC består av en integrator, en komparator och en precisionsladdningskälla. När en ingång ges till integratorn laddas den och om utgången från denna integrator når komparatortröskeln utlöses laddningskällan och fast laddning tas bort från integratorn. Den laddade borttagningshastigheten måste vara lika med den laddade tillförda hastigheten så att laddningskällans utlösta frekvens och ingången till integratorn kommer att vara proportionell mot varandra.

Således ger denna artikel en kort beskrivning av faslåst loopsystem i kommunikationssystemet. Vidare kan den här artikeln utökas tekniskt baserat på dina förslag och frågor. Därför kan du kontakta oss för teknisk hjälp genom att lägga upp dina kommentarer nedan.