ELECTRÓNICA II VCO PLL 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL

ELECTRÓNICA II VCO PLL 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

Es un circuito que es capaz de generar a su salida una forma de onda estable, periódica y con una frecuencia determinada, en el que la frecuencia de oscilación está controlada por una tensión aplicada en forma externa. Conocido también como convertidor de tensión a frecuencia (v/f) 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI OSCILADOR CONTROLADO POR TENSIÓN (VCO)

Por ejemplo el VCO NE/SE566 produce salidas separadas de onda cuadrada y triangular. Las oscilaciones se da por la carga y descarga del capacitor C1. La frecuencia de salida está determinada por R1,C1 y la tensión aplicada VCN, y este voltaje está dado por: 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

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Y se debe cumplir lo siguiente: La frecuencia de las salidas se puede determinar por: Siendo vCN la señal de modulación. 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

DISEÑO: Dados frecuencia nominal fo y Vcc. 1.Calcular los valores limitantes de VCN. 2. Escoger C1.(ejemplo:0.001µf) 3. Escoger un valor de R1 entre 2KΩ y 20kΩ. 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

4. Calcular el valor de vcN: 5. Determinar el valor de R2, asumiendo el valor de R3.Siendo VCN = vCN del paso 4. 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

APLICACIONES: Comunicaciones. Telemetría Modulación de frecuencia (FM) Generación de tonos. Modulación por desplazamiento de frecuencias (FSK) Sintetizadores de música electrónica Verificación y calibración de instrumental de laboratorio 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

OSCILADOR ENGANCHADO POR FASE (PLL) 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

OSCILADOR ENGANCHADO POR FASE (PLL) Un PLL es capaz de crear una señal con una frecuencia que sigue a la frecuencia de la señal de referencia. Compara la fase de la tensión de entrada con la de la salida del oscilador controlado por voltaje (VCO). La salida del detector de fase es aplicada a un filtro pasabajo. . 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

PLL (Phase Locked Loop) El oscilador enganchado en fase es un sistema de realimentación consistente en: Un comparador de fase Un filtro paso bajo Un amplificador de la señal error y Un oscilador controlado por tensión (VCO) en el camino de la realimentación. ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

COMPONENTES DEL PLL ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI El detector de fase proporciona, entre sus componentes de salida, una señal proporcional a la diferencia de frecuencias y de fases de las dos señales presentes en sus entradas. El filtro pasa-bajos obtiene de la salida del detector de fase un voltaje proporcional a las diferencias de frecuencia y de fase. El oscilador controlado por voltaje, oscilando originalmente a una frecuencia cercana a la frecuencia de la señal portadora, varía su frecuencia en función del voltaje de control.

PLL: Funcionamiento Cuando no hay señal aplicada a la entrada del sistema, la tensión Vd(t) que controla el VCO tiene un valor cero. El VCO oscila a una frecuencia, f0 (o lo que es equivalente en radianes Wo) que es conocida como frecuencia libre de oscilación. Cuando se aplica una señal a la entrada del sistema, el detector de fase compara la fase y la frecuencia de dicha señal con la frecuencia del VCO y genera un voltaje de error Ve(t) que es proporcional a la diferencia de fase y frecuencia entre las dos de señales. ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI Fe = Fo - Fi

PLL: Funcionamiento Este voltaje de error es entonces filtrado, amplificado (que puede tomarse como el voltaje de salida del PLL y que se utiliza internamente como el voltaje para modular la frecuencia del VCO , y aplicarlo a la entrada de control del VCO. De esta manera, la tensión de control Vd(t) fuerza a que la frecuencia de oscilación del VCO varíe de manera que reduzca la diferencia de frecuencia entre f0 y la señal de entrada fi. ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

PLL: Funcionamiento Si la frecuencia de entrada fi está suficientemente próxima a la de f0, la naturaleza de la realimentación del PLL provoca que el oscilador VCO sincronize y enganche con la señal entrante. Una vez enganchado, la frecuencia del VCO es idéntica a la de la señal de entrada ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI Cuando el bucle está enganchado, la componente diferencia de frecuencia es siempre DC

La frecuencia fo central es la frecuencia del VCO está dado por: El intervalo de enganche fL es el intervalo alrededor de la fo para una condición con enganche. El intervalo de captura fc es el intervalo alrededor de la fo para una condición sin enganche. 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI Consideraciones de diseño C2 en faradios

DISEÑO:Ejemplo con el PLL 565 Dado fo, fc, Vcc=-VEE 1.- Escoger C1(ejemplo 0.01µf) 2.-Calcular el valor de R1 3.-Determinar el intervalo de enganche fL 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

4.-Calcule C2 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

Aplicaciones : Demodulación de señales en AM y FSK Filtros Osciladores muy estables Modulación y demodulación de señales en FM Sintetizadores de frecuencia Generación de osciladores locales en recepción. Recuperación de impulsos de reloj en transmisiones digitales. Circuitos de sincronismo para barrido horizontal y vertical en receptores de televisión. Recepción de señales satelitales de satélites no geoestacionarios. 12/8/2017 ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI

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