Laboratórium 2 - 9. Mérés ellenőrző kérdései

← Vissza az előző oldalra – laboratórium 2

1. Rajzolja fel a PLL tömbvázlatát.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

ahol [math]\omega_0[/math] a szabadonfutó frekvencia, [math]K_v[/math] pedig a VCO karakterisztikájának meredeksége

2. Adja meg a PD kimeneti feszültségét (nemlinearizált alak).

[math] u_d(t)=0.5 K U_{1p} U_{2p} sin(\Theta_e) [/math], ahol [math]U_{1p}[/math] illetve [math]U_{2p}[/math] a fázisdetektor bemeneteire jutatott jelek amplitudói, K a fázisdetektorra jellemző konstans, [math]\Theta_e[/math] pedig a két jel fáziskülönbsége.

3. Adja meg a VCO kimeneti fázisát a komplex frekvenciatartományban.

[math] \Theta_2(s) = \frac{K_v}{s}U_f(s)[/math], ahol [math]K_v[/math] a VCO átviteli tényezője, [math]U_f[/math] a bemenő jel komplex amplitudója.

4. Rajzolja fel a hurokszűrő kapcsolási rajzát és adja meg az átviteli függvényét.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

[math] F(s) = \frac {1+sc(R_1+R_2)}{sR_1C} = \frac {1+s\tau_1}{s\tau_2} [/math]

5. Adja meg a hurokszűrő átviteli függvényét és rajzolja fel a törtvonalas Bode-diagramját.

[math] F(s) = \frac {1+sc(R_1+R_2)}{sR_1C} = \frac {1+s\tau_1}{s\tau_2} [/math]

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

6. Rajzolja fel a PLL nemlineáris alapsávi modelljét.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

7. Rajzolja fel a PD nemlineáris karakterisztikáját és azon határozza meg a munkapontot.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

Ha a fázishiba megnő, akkor ennek hatására megnő PD kimenetén a feszültség, majd a VCO pillantnyi kimeneti frekvenciája, ami egyben a PD egyik bemeneti jele. Ennek a jelnek úgy kell hatnia, hogy a fázishiba csökkenjen, ellenkező esetben nem jön létre fáziszárt állapot. A fenti elv a alpján a munkapont 0-ban van.

8. Adja meg a PLL bemenet és kimenete közti fáziskülönbség értékét. (aktív hurokszűrőre és fáziszárt állapotra értendő).

Mivel az alkalmazott aktív hurokszűrő erősítése nagy (kb. 200.00, mert nincs DC visszacsatolás), ezért a bementén csak közel 0V DC feszültség lehet. A hurokszűrő bemenete egyben a PD kimenete, és a PD kimenetén csak akkor lehet nulla fázishiba melett nulla feszültség, ha a két bemeneti jel között a fáziskülönbség [math]\pi/2[/math], vagyis az egyik bemeneti jel szinusz, másik koszinusz.

9. Adja meg a PD kimeneti feszültségét a lineáris alapsávi modellben kis [math] \Theta_e [/math] esetesetén (nem kell levezetni).

[math] u_d(t)= K_d \Delta \Theta_e \approx K_d \Theta_e [/math], ahol [math]K_d \approx 0.5 U_{1p} U_{2p}[/math].

10. Rajzolja fel a PLL lineáris alpsávi modelljét.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

11. Adja meg a hurokerősítés egyenletét (legegyszerűbb forma).

[math] G(s) = K_d F(s) K_v / s [/math], ahol [math]F_s[/math] a hurokszűrő átviteli függvénye.

12. Adja meg a PLL zárthurkú átviteli függvényét (legegyszerűbb forma).

[math] H(s)= \frac{\Theta_2(s)}{\Theta_1(s)} = \frac {G(s)}{1+G(s)} [/math]

13. Adja meg a PLL hibafüggvényét (legegyszerűbb forma).

[math] 1-H(s)= \frac{\Theta_e(s)}{\Theta_1(s)} = \frac{\Theta_1(s)-\Theta_2(s)}{\Theta_1(s)}[/math]

14. Adja meg a hurokerősítés egyenletét másodfokú hurokra (elsőfokú hurok, aktív hurokszűrővel).

[math] G(s)=K_d \frac {1+s\tau_1}{s\tau_2} \frac {K_v}{s} [/math], ahol [math]\tau_1, \tau_2[/math] a szűrő megfelelő időállandói

15. Rajzolja fel a hurokerősítés törtvonalas Bode-diagramját ([math] \zeta = 1 [/math]). 16. Rajzolja fel a hurokerősítés törtvonalas Bode-diagramját ([math] \zeta \lt 0,707 [/math]).

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

17. Rajzolja fel a zárthurkú átviteli függvény Bode-diagramját különböző [math] \zeta [/math]-ra.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

18. Rajzolja fel a hibafüggvény Bode-diagramját különböző [math] \zeta [/math]-k esetén.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

19. Adja meg a PLL tervezési paramétereit és, hogy az egyes paraméterek mit szabnak meg.

• [math] \tau_1 [/math] a sávszélességet ([math]\omega_n[/math])-t szabja meg,
• [math] \tau_2 [/math] a stabilitási tulajdonságokat ([math]\zeta[/math]-t), illetve a dinamikát szabja meg,
• [math] G_0 [/math] a követési tulajdonságokat ([math] \Theta_e[/math]-t) szabja meg (az alkalmazott aktív szűrőre [math]G_0 = \infty[/math]

20. Adja meg a PLL frekvenciatartományait.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

21. Rajzolja fel az FM demodulátor tömbvázlatát.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

22. Milyen tervezési feltételt kell az FM demodulátornak kielégítenie?

[math]\omega_n \geq [/math] maximális modulációs frekvencia, ahol [math]\omega_n[/math] a pólusfrekvencia.

23. Rajzolja fel a PM demodulátor tömbvázlatát.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

24. Milyen tervezési feltételt kell a PM demodulátornak kielégítenie?

[math]\omega_n \leq [/math] minimális modulációs frekvencia

25. Rajzolja fel az FSK modulált jel hullámformáját.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

26. Rajzolja fel a rendszer válaszát az időtartományban a VCO perturbációjára, ha [math]\zeta\gt 1[/math], [math]\zeta=1[/math], [math]\zeta \lt 1[/math].

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni