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Lazo de enganche de fase

Analógica activa

Un detector sinusoidal compara la referencia con el VCO; un filtro RCRC de primer orden promedia el error en vcv_c y el VCO se ajusta a ω0+Kvvc\omega_0+K_vv_c. El estado (θe,vc)(\theta_e, v_c) se integra en tiempo real, mostrando adquisición, enganche y deslizamiento en el osciloscopio y el retrato de fase.

Circuito en tiempo real locked, phase offset 0°
Phase-Locked Loop9 components and 10 connections.feedbackREFfrefPDPDRFRVCvcCFCvcoscVCOVCOVCOFOUTfoutOUTfoutGND0 V
Phase-Locked Loop

Arrastre una etiqueta de valor para cambiar ese componente. Haga clic en un cable para conectar una sonda.

Sondas
Pruebe

Phase-locked loop animation en ejecución.

Traza causal de la señal pausado

Comparar las fases El detector multiplica la referencia por la salida realimentada del VCO; su media es proporcional al seno del error de fase.

Paso 1 / 5 Comparar las fases

Cuaderno: 9 componentes y 10 cables, modelados mediante dinámica no lineal del error de fase

Laboratorio recomendado 15 de 18

Explique el enganche como error de fase constante y encuentre el rango de mantenimiento de un PLL.

Se basa en: Oscilador de puente de Wien

Prediga y después compruebe

El lazo está enganchado a una referencia 500 Hz500\ \mathrm{Hz} superior a la frecuencia libre del VCO. ¿Cuál es el error de fase permanente θe\theta_e?

Registre su predicción antes de que aparezca la explicación. Es una predicción, no una nota de examen.

Modelo que lo rige
θ˙e=ωref−(ω0+Kvvc)  ⋅  τ v˙c=Kdsin⁡θe−vc\dot\theta_e = \omega_{ref} - (\omega_0 + K_v v_c) \;\cdot\; \tau\,\dot v_c = K_d \sin\theta_e - v_c
Componentes
  • oscilador de referencia freff_{ref}
  • detector de fase XOR Kdsin⁡θeK_d\sin\theta_e
  • filtro RCRC del lazo
  • VCO ω0+Kvvc\omega_0+K_vv_c
Límites del modelo
  • fref, f0:8f_{ref},\ f_0: 8–12 kHz12\ \mathrm{kHz}
  • rango de mantenimiento ±KvKd=±1.2 kHz\pm K_vK_d=\pm1.2\ \mathrm{kHz}
  • τ=RC:0.05\tau=RC: 0.05–2 ms2\ \mathrm{ms}
Reto de diagnóstico El fallo está oculto. Dedúzcalo primero a partir de los cambios en las salidas.