아날로그 및 디지털 회로 설계실습 예비보고서 6주차

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목차

1. 실습목적

2. 실습 준비물

3. 설계실습 계획서
1) 위상제어루프의 용도
2) Datasheet
3) 위상검출기
4) 위상제어루프 설계
5) VCO의 Gain

본문내용

6-1. 실습목적
위상 제어 루프 회로의 이론을 학습하고 간단한 위상 제어 루프 회로를 구성하여 주파수 동기화(Phase Locking) 원리를 이해한다.

<중 략>

6-3. 설계실습 계획서
6-3-1 위상제어루프의 용도
이론부의 위상 제어 루프를 이해하여 요약, 설명하고 실제 사용되는 분야에 대해서 서술한다.

전압제어 발진기의 출력 위상을 입력 신호의 위상과 비교하여 두 입력의 위상 차이를 가지고 전압제어 발진기를 제어하는 피드백 시스템이다. 출력 신호의 위상을 입력 신호의 위상에 고정하게 되면 출력 주파수는 입력 신호의 주파수로 고정되게 된다.
Phase Locked Loops의 기본 3가지 요소는 1. 위상 검출기 2. 루프 필터 3. 가변 발진기이다.

위상 검출기는 발진기의 입력과 출력 파형의 위상을 비교하여 그 차이에 해당하는 파형을 출력한다. XOR 게이트를 사용하여 만들고 VCO의 입력에 연결하면 VCO의 주파수가 주기적으로 변하는 모습이 된다.

위상 검출기에서 검출된 신호는 RC를 이용한 1차 Low Pass Filter를 사용하여 신호를 DC에 가까운 전압으로 변화시킨다.

발진기의 출력과 기준 파형의 주파수가 다른 상황에서는 두 신호의 위상이 다르게 되므로 위상 검출 기의 출력 파형은 계속해서 변하게 되고 이에 따라서 출력 전압도 변하게 된다. 발진기의 출력과 기준 파형의 주파수가 같은 상황에서는 위상 검출기의 파형은 일정한 형태를 가지게 되고 루프필터를 통과한 전압도 고정되어 위상이 고정된다.

위상 제어 루프는 실제로 다음과 같은 분야에서 사용된다.
-전력 시스템: 발전기 및 변압기에서 위상을 조절하여 전력 네트워크의 안정성을 유지하고, 전력 품질을 향상시킨다.
-통신 시스템: 무선 통신에서 위상 제어 루프는 신호의 위상을 조절하여 데이터 전송의 정확성을 향상시키며, 다중 경로 간섭을 감소시킨다.

참고 자료

없음