ال حلقة مغلقة الطور هي إحدى اللبنات الأساسية في الأنظمة الإلكترونية الحديثة. يستخدم بشكل عام في الوسائط المتعددة والاتصالات والعديد من التطبيقات الأخرى. هناك نوعان مختلفان من PLL - الخطية وغير الخطية. غير الخطي صعب ومعقد في التصميم في العالم الحقيقي ، لكن نظرية التحكم الخطي تم تصميمها بشكل جيد في نظري PLL. أثبت PLL أن النموذج الخطي كافٍ لمعظم التطبيقات الإلكترونية.

ما هي الحلقة المغلقة المرحلة؟

تتكون الحلقة المغلقة من كاشف طور ومذبذب متحكم فيه. ناتج كاشف الطور هو مدخل مذبذب التحكم بالجهد (VCO) ومخرج VCO متصل بأحد مدخلات كاشف الطور الذي يظهر أدناه في مخطط الكتلة الأساسي. عندما يتم تغذية هذين الجهازين لبعضهما البعض ، فإن أشكال الحلقة.

رسم بياني أساسي للطور مغلق الحلقة

مخطط كتلة ومبدأ العمل PLL

تتكون الحلقة المقفلة من كاشف طور ، أ مذبذب الجهد وبينهما ، تم إصلاح مرشح تمرير منخفض. يتم قبول إشارة الإدخال 'Vi' بتردد الإدخال 'Fi' بواسطة كاشف الطور. كاشف الطور هو في الأساس مقارن يقارن تردد الإدخال fi من خلال تردد التغذية المرتدة. خرج كاشف الطور هو (fi + fo) وهو جهد تيار مستمر. خارج كاشف الطور ، أي جهد التيار المستمر هو إدخال إلى مرشح التمرير المنخفض (LPF) ، فهو يزيل ضوضاء التردد العالي وينتج مستوى ثابتًا للتيار المستمر ، أي Fi-Fo. يعتبر Vf أيضًا سمة ديناميكية لـ PLL.

مخطط كتلة PLL

ناتج مرشح التمرير المنخفض ، أي مستوى التيار المستمر يتم تمريره إلى VCO. إشارة الإدخال تتناسب طرديًا مع تردد خرج VCO (fo). تتم مقارنة ترددات الإدخال والإخراج وتعديلها من خلال حلقة التغذية الراجعة حتى يكون تردد الخرج مساويًا لتردد الإدخال. وبالتالي ، يعمل PLL مثل التشغيل الحر والتقاط وقفل الطور.

عندما لا يتم تطبيق جهد إدخال ، يُقال إنها مرحلة تشغيل حر. بمجرد أن يتم تطبيق تردد الإدخال على تغييرات المركبات العضوية المتطايرة وينتج تردد خرج للمقارنة ، يطلق عليه مرحلة الالتقاط. يوضح الشكل أدناه مخطط كتلة PLL.

كاشف حلقة مغلقة الطور

يقارن كاشف الحلقة المغلقة الطور بين تردد الإدخال وتردد الخرج لـ VCO لإنتاج جهد تيار مستمر يتناسب طرديًا مع تمييز الطور للترددين. يتم استخدام الإشارات التناظرية والرقمية في حلقة الطور المغلق. معظم PLL متجانسة دوائر متكاملة استخدام كاشف الطور التناظري وغالبية كاشفات الطور من النوع الرقمي. تستخدم دائرة الخليط المزدوجة المتوازنة بشكل شائع في كاشفات الطور التناظرية. فيما يلي بعض أجهزة الكشف عن الطور الشائعة:

كاشف طور أو حصري

كاشف الطور الحصري هو نوع CMOS IC 4070. يتم تطبيق ترددات الإدخال والإخراج على كاشف الطور EX OR. للحصول على ناتج مرتفع ، يجب أن يكون أحد المدخلات على الأقل منخفضًا وأن تكون شروط الإنتاج الأخرى منخفضة والتي تظهر في جدول الحقيقة أدناه. دعونا نفكر في الشكل الموجي وترددات الإدخال والإخراج ، أي أن fi و fo لهما فرق طور قدره 0 درجة. ثم سيكون جهد خرج التيار المستمر للمقارن دالة على فرق الطور بين المدخلين.

يكون	فو	Vdc
قليل	قليل	قليل
قليل	متوسط	متوسط
متوسط	قليل	متوسط
متوسط	متوسط	قليل

تظهر وظائف فرق الطور بين fi و fo كما هو موضح في الرسم البياني لجهد خرج التيار المستمر. إذا كان كاشف الطور 180 درجة ، فإن جهد الخرج هو الحد الأقصى. إذا كانت كل من ترددات الإدخال والإخراج عبارة عن موجة مربعة ، يتم استخدام هذه الأنواع من أجهزة الكشف عن الطور.

كاشف طور أو حصري

كاشف طور الزناد

يتم استخدام كاشف طور الزناد عندما تكون ترددات الإدخال والإخراج في شكل موجة نبضية ، وهي أقل من 50٪ من دورة العمل. يتم استخدام قلاب R-S لكاشفات الطور ، والتي تظهر في الشكل أدناه. إلى من R-S نعال الشاطئ ، بوابتين NOR متصالبتان. يمكن أن يغير ناتج كاشف الطور حالته المنطقية عن طريق تشغيل R-S flip flop. يمكن للحافة الإيجابية لترددات الإدخال والإخراج تغيير خرج كاشف الطور.

كاشف طور الزناد

كاشف الطور الأحادي

كاشف الطور الأحادي هو نوع CMOS ، أي IC 4044. يتم تعويضه بشكل كبير من الحساسية التوافقية ويتم التخلي عن مشاكل دورة العمل حيث يمكن للدائرة أن تستجيب فقط لانتقال إشارة الإدخال. في التطبيقات الحرجة ، يعتبر كاشف الطور الأكثر حمى. الاختلافات المستقلة في السعة خالية من خطأ الطور ، جهد الخطأ الناتج ودورة العمل لأشكال موجة الإدخال.

“جذر متوسط التربيع لموجة جيبية ”

تطبيقات الحلقة المغلقة المرحلة

شبكات إزالة التشكيل FM لعمليات FM
يتم استخدامه في ضوابط سرعة المحرك وفلاتر التتبع.
يتم استخدامه في فك شفرات تحويل التردد لترددات الموجات الحاملة لإزالة التشكيل.
يتم استخدامه في الوقت المناسب للمحولات الرقمية.
يتم استخدامه لتقليل الارتعاش ، وقمع الانحراف ، واستعادة الساعة.

هذا كله يتعلق بمبدأ العمل والتشغيل للحلقة المقفلة الطور وتطبيقاتها. نأمل أن تكون المعلومات الواردة في المقالة مفيدة لك في معرفة شيء ما عن المشروع وفهمه. علاوة على ذلك ، إذا كان لديك أي استفسارات بخصوص هذه المقالة وما بعدها المشاريع الكهربائية والإلكترونية يمكنك التعليق في القسم أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي أفضل طريقة لمحاكاة PLL لتحقيق الاستقرار؟

اعتمادات الصورة: