Gelung Fasa Dikunci

Ahli PGS Kursus Keris Cikgu Tuah 2004 (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Gelung Fasa Dikunci

Litar Bersepadu Analog


soalan 1

Ini adalah skema untuk VCO yang mudah:

Pengayun adalah reka bentuk "fasa peralihan" RC. Terangkan bagaimana litar ini berfungsi. Kenapa kekerapan output berbeza-beza kerana voltan kawalan berubah "# 1"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Untuk memahami bagaimana JFET berfungsi dalam reka bentuk VCO ini, periksa dengan teliti kawasan "tepu" lengkung ciri-ciri JFET. Perhatikan bahawa rantau ini muncul sebagai bahagian hampir garis lurus. Ini menunjukkan sesuatu tentang tingkah laku JFET tepu yang dieksploitasi dalam litar VCO ini.

Kekerapan output menurun apabila voltan kawalan menjadi lebih positif.

Nota:

Bukan sahaja soalan ini membolehkan para pelajar untuk mengkaji cara kerja VCO, tetapi ia juga memberikan tinjauan yang baik terhadap teori JFET, serta contoh praktikal penerapan khusus bagi transistor kesan medan persimpangan.

Nota: gambarajah skematik untuk litar ini diperoleh dari satu halaman di muka surat 997 John Markus '

, edisi pertama. Ternyata, reka bentuk itu berasal dari penerbitan Motorola menggunakan transistor kesan medan ("Aplikasi Kekerapan Rendah Transistor Kesan-Field, " AN-511, 1971).

Soalan 2

Sekiranya anda pernah mendengar bunyi kapal terbang dua enjin terbang di atas kepala, anda mungkin perasan corak "mengalahkan" yang luar biasa pada nada enjin. Fenomena yang sama berlaku apabila anda memainkan output dua penjana isyarat audio melalui pembesar suara, dengan penjana isyarat ditetapkan kepada frekuensi yang sangat serupa (tapi tidak sama!):

Terangkan bagaimana fenomena ini boleh digunakan oleh juruteknik untuk menyesuaikan dua sumber frekuensi audio dengan kekerapan yang sama, tanpa bantuan peralatan ujian yang mahal seperti kaunter kekerapan atau osiloskop.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Laraskan kekerapan salah satu sumber sehingga tiada bunyi "menewaskan" terdengar lagi di antara dua nada audio.

Nota:

Ini adalah percubaan yang sangat mudah untuk ditubuhkan di dalam bilik darjah, tetapi berhati-hatilah! Saya pernah mempunyai dua penjana isyarat audio yang mencipta nada gelombang rendah gelombang frekuensi untuk pelajar saya, sejurus selepas rehat makan tengah hari. Dengan perut penuh, beberapa pelajar saya mempunyai masa yang sangat sukar yang masih terjaga semasa mendengar nada rendah.

Soalan 3

Apakah VCO "# 3"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

VCO ialah Pengayun Voltan yang Dikawal.

Nota:

Tanya pelajar anda bagaimana VCO boleh digunakan dalam litar. Apa, sebenarnya, apakah "dikawal voltan" bermakna?

Soalan 4

Katakan juruteknik menghubungkan potensiometer dengan input VCO, untuk bertindak sebagai sumber voltan secara manual-pembolehubah. Kemudian, juruteknik membandingkan output VCO dengan sumber isyarat luaran yang secara perlahan mengubah kekerapan, menyesuaikan potensiometer untuk memastikan kedua frekuensi sama:

Jika voltmeter dihubungkan antara pengelap potensiometer dan tanah, apakah yang akan ditunjukkan oleh tanda (berkaitan dengan isyarat audio luaran) "# 4"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Voltan wiper dalam sistem ini adalah mewakili kekerapan isyarat luaran. Maklum balas berlaku dalam "gelung" yang dibentuk oleh tangan juruteknik, menyesuaikan potensiometer sebagai tindak balas kepada perubahan frekuensi perbezaan.

Nota:

Beri tahu pelajar anda bahawa pengayun dikawal voltan kadang-kadang dipanggil pengubah voltan ke kekerapan . Kemudian, minta mereka menerangkan bagaimana kehadiran maklum balas dalam sistem ini menyediakan fungsi penukaran frekuensi ke voltan .

Persoalan mengenai automasi sistem ini mungkin mencabar untuk beberapa pelajar anda. Jika mereka tidak dapat memberikan jawapan teknikal untuk soalan ini, mintalah mereka menerangkan "dalam istilah orang awam" apa yang harus dilakukan oleh komponen tambahan. Dengan tepat mengenal pasti fungsi pengendali manusia adalah langkah pertama dalam mereka bentuk sistem automasi!

Soalan 5

Gambarajah blok litar gelung terkunci fasa kelihatan seperti ini:

Tentukan jenis isyarat elektronik apa yang akan dilihat pada mata A dan B untuk syarat masukan berikut:

Input = gelombang sinus, frekuensi tetap
Input = gelombang sinus, peningkatan kekerapan
Input = gelombang sinus, frekuensi berkurangan
Input = gelombang sinus, peningkatan kekerapan dan penurunan secara berkala
Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Input = gelombang sinus, frekuensi tetap
- A : Voltan DC stabil
- B : frekuensi sama dengan isyarat masukan
Input = gelombang sinus, peningkatan kekerapan
- A : Meningkatkan voltan DC
- B : frekuensi sama dengan isyarat masukan
Input = gelombang sinus, frekuensi berkurangan
- A : Mengurangkan voltan DC
- B : frekuensi sama dengan isyarat masukan
Input = gelombang sinus, peningkatan kekerapan dan penurunan secara berkala
- A : Voltan DC yang naik dan turun dengan frekuensi masukan
- B : frekuensi sama dengan isyarat masukan

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendapatkan pelajar mengenali fungsi setiap "blok" dalam gelung terkunci fasa. Mempunyai mereka meramalkan jenis isyarat keluaran pada mata A dan B untuk keadaan isyarat input yang berbeza mendedahkan sama ada mereka memahami konsep tersebut atau tidak.

Tanya kepada mereka di mana mereka mendapat maklumat mereka mengenai operasi gelung fasa terkunci. Saya telah melihat beberapa tutorial di internet untuk subjek ini, jadi tidak ada masalah dengan pelajar mencari sumber.

Soalan 6

Katakan bahawa isyarat AC "bising" yang mana frekuensi sebaliknya konstan disambungkan kepada input litar gelung terkunci fasa:

Mencirikan bentuk gelombang keluaran yang dihasilkan oleh VCO. Adakah ia "bising" juga "# 6"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Bentuk output keluaran VCO tidak akan bising seperti bentuk gelombang masukan.

Nota:

Tanya pelajar anda bagaimana kelakuan litar PLL ini boleh memberi kelebihan. Apa tujuan praktikal yang boleh difikirkan oleh para pelajar untuk PLL, yang digunakan seperti itu?

Soalan 7

Tentukan istilah berikut, kerana ia berkaitan dengan litar gelung fasa terkunci:

Kekerapan pusat
Julat kunci
Julat tangkapan
Waktu penguncian
Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kekerapan pusat: kekerapan "bebas menjalankan" pengayun voltan dikawal voltan PLL.
Julat kunci: julat frekuensi isyarat input yang PLL dapat kekal "dikunci" untuk.
Julat tangkapan: julat frekuensi isyarat input yang PLL dapat mengunci ke, dari keadaan terkunci.
Waktu penguncian: jumlah masa yang diperlukan untuk PLL untuk "mengunci" pada frekuensi masukan yang diberikan, dari permulaan yang sejuk.

Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda untuk menjelaskan julat yang mana - mengunci atau menangkap - lebih sempit, dan mengapa.

Soalan 8

"FM" bermaksud "modulasi kekerapan, " dan merujuk kepada pengekodan bentuk gelombang dengan mengubah (mengubah modulasi) frekuensi yang lain. Inilah teknologi yang digunakan dalam siaran radio FM siaran:

Inilah bagaimana komunikasi radio FM berfungsi: dengan memodulasi frekuensi isyarat frekuensi radio (RF) mengikut amplitud isyarat voltan yang dihasilkan oleh mikrofon.

Terangkan bagaimana litar gelung fasa terkunci boleh digunakan untuk "demodulate" output stesen radio FM, untuk mengeluarkan isyarat audio penyiar dari bentuk gelombang RF.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Rangkalan ini, sememangnya, menunjukkan sistem yang banyak dipermudahkan untuk demodulation FM:

Nota:

Walaupun kekasaran jawapan yang diberikan, teori asas operasi demodulator PLL sepatutnya jelas untuk pelajar melihat. Bincangkan pengoperasian litar ini dengan pelajar anda, memastikan semua mereka memahami tujuan PLL.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →