- на верхней системе координат построены цифровые сигналы, подаваемые на ФД с опорного генератора (зеленый цвет) и с выхода ГУН (синий цвет) или с выходов делителя частоты (черный и красный цвета);
- на средней системе координат находится управляющее напряжение, подаваемое на вход ГУН;
- на нижней системе координат находится то же самое напряжение, но по оси абсцисс отложено не время, а сдвиг частоты свип-генератора относительно его центральной частоты 100 кГц в данный момент времени.
Просим не сохранять изменения, вносимые в модель в ходе лабораторной работы!
Установите начальное значение (центральную частоту) ГУН равную 100 кГц. Это можно сделать непосредственно на схеме модели, щелкнув дважды мышью на строке “Param:F0=103k” в макросе Х1. Проверьте: нижний вход ФД подключен к выходу ГУН непосредственно, минуя делитель частоты; R2 = 0. В задании на моделирование Transient Analysis limits установите Time Range 2…3 мс. Запустите моделирование в режиме Transient Analysis кнопкой RUN. По форме напряжения на входе ГУН (средняя система координат) можно судить о том, когда заканчивается переходной процесс установления частоты в петле ФАПЧ. Зарисуйте в отчет этот график, а также 5…10 периодов графиков входных цифровых сигналов ФД [зеленый d(fo) и синий d(1/1) графики с верхней системы координат] во время переходного процесса установления частоты и после окончания этого процесса. Обратите внимание на постоянство сдвига фазы между этими графиками в последнем случае.
Снимите зависимость управляющего напряжения ГУН v(vco) от начальной расстройки ГУН относительно частоты опорного колебания 100 кГц. Для этого в строке “Param:F0=…k” макроса ГУН Х1 устанавливайте частоты (100 ± N) кГц, где N = 0, 1…10, после чего запускайте моделирование и записывайте установившееся значение напряжения v(vco) в зависимости от N. Снимать зависимость следует прекратить после срыва синхронизации (отсутствии установившегося значения управляющего напряжения ГУН). Постройте в отчете график полученной зависимости.
Снимите ту же зависимость при введении в петлю ФАПЧ пропорционально-интегрирующего фильтра. Для этого установите R2 = 100 Ом и повторите моделирование так, как вы это делали согласно требованиям предыдущего абзаца. Постройте в отчете график полученной зависимости, желательно на той же системе координат, что и график, построенный ранее.
Возвратите R2 = 0. Сделайте вывод о влиянии петлевого фильтра на полосу синхронизации петли ФАПЧ.
2.2. Исследование петли ФАПЧ в режиме умножения частоты
Не изменяя настроек предыдущего пункта, запустите моделирование. Растянув окно верхнего графика, убедитесь, что на соответствующих выходах делителя частоты присутствуют цифровые сигналы с частотами в 6 и 10 раз меньшими, чем на выходе ГУН.
Переключите нижний вход ФД на выход делителя частоты «1/10». Установите центральную частоту ГУН 1000 кГц. Запустите моделирование и убедитесь, что теперь (на верхней системе координат) совпадают частоты цифровых сигналов d(fo) и d(1/10).
Снимите зависимость управляющего напряжения ГУН v(vco) от начальной расстройки ГУН относительно умноженной частоты опорного колебания 100 кГц *10 = 1МГц. Делайте это так, как в предыдущем пункте, но частоту ГУН теперь можно прибавлять или уменьшать каждый раз на 10 кГц. Постройте в отчете график полученной зависимости.
Переключите нижний вход ФД на выход делителя частоты «1/6». Установите центральную частоту ГУН 600 кГц. Запустите моделирование и убедитесь, что теперь (на верхней системе координат) совпадают частоты цифровых сигналов d(fo) и d(1/6).
Снимите зависимость управляющего напряжения ГУН v(vco) от начальной расстройки ГУН относительно умноженной частоты опорного колебания 100 кГц *6 = 600 кГц. Частоту ГУН теперь можно прибавлять или уменьшать с шагом на 5 кГц. Постройте в отчете график полученной зависимости.
2.3. Исследование полосы захвата и удержания петли ФАПЧ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.