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위상 고정 루프(PLL)

위상 고정 루프(PLL)는 잘 정의된 위상 관계에서 두 주기 신호의 위상을 유지하는 폐쇄-루프 네거티브-피드백 제어 시스템입니다. PLL은 신호의 주파수를 측정 및 추적하거나, 노이즈와 스퓨리어스 성분을 제거하면서 원래 신호의 주어진 주파수 성분을 추출하거나, 입력 신호를 기반으로 새로운 신호를 합성하는데 사용되는 다목적 도구입니다.

또한 PLL은 외부 시스템에 피드백을 제공하여 전송 함수의 특정 지점(예: 공진 시)에서 구동하거나 광학 PLL에서 자주 수행되는 비트 신호를 추적하여 두 개의 외부 발진기를 동기화할 수 있습니다. 이러한 다양성으로 인해 PLL은 스캐닝 프로브 현미경 , MEMS, NEMS 및 공진기 , 전자 공학 , 광학 및 포토닉스 와 같은 물리학 및 엔지니어링 애플리케이션에서 훌륭한 도구로 자리잡았습니다.

락인앰플리파이어 PLL

취리히인스트루먼트의 모든 PLL은 신호 소스로 사용할 수 있는 여러 수치 제어 발진기를 사용하여 FPGA에서 디지털 신호 처리를 통해 구현됩니다. 위상 검출기는 많은 원치 않는 스펙트럼 구성 요소를 거부하는 저역 통과 필터가 있는 락인앰플리파이어의 이중 위상 복조기로 실현됩니다.

PID 컨트롤러 에 깨끗한 신호를 제공하면 PLL의 안정성이 높아집니다. 취리히인스트루먼트의 PLL은 단일 기기로 기본 PLL 구성과 더 복잡한 측정 및 제어 체계를 실현할 수 있습니다. PLL은 당사의 락인앰플리파이어를 위한 업그레이드 옵션이고 피드백 컨트롤러, 복조기, 데이터 캡처 및 분석 도구와 같은 다른 내장 기능과 병렬로 실행할 수 있기 때문입니다. 해당 백서 는 락인앰플리파이어와 위상 검출에 대한 보다 자세한 논의를 제공 합니다.

PLL functionality based on digital signal processing on an FPGA

500kHz/5MHz 락인앰플리파이어 PLL 4개

50MHz 락인앰플리파이어 PLL 2개

600MHz 락인앰플리파이어 PLL 4개

600MHz 락인앰플리파이어 PLL 4개

600MHz 락인앰플리파이어 PLL 4개

  • 최대 50kHz 폐쇄 루프 대역폭
  • 4개의 PID 컨트롤러
  • 위상 해제, 자동 조정
  • 최대 50kHz 폐쇄 루프 대역폭
  • 2개의 PID 컨트롤러
  • 별도의 옵션으로 추가 컨트롤러
  • 최대 300kHz 폐쇄 루프 대역폭
  • 4개의 PID 컨트롤러
  • 위상 해제, 자동 조정
  • 최대 300kHz 폐쇄 루프 대역폭
  • 4개의 PID 컨트롤러
  • 위상 해제, 자동 조정
  • 최대 300kHz 폐쇄 루프 대역폭
  • 4개의 PID 컨트롤러
  • 위상 해제, 자동 조정

LabOne 기기 제어 소프트웨어

취리히인스트루먼트의 모든 락인앰플리파이어에는 사용자가 파라메트릭 스위퍼, 오실로스코프 및 기타 여러 데이터 수집 도구를 사용하여 시스템을 완전히 특성화할 수 있는 LabOne ® 도구 세트 가 장착되어 있습니다. 예를 들어 PID 오류를 히스토그램으로 시각화하여 정규 분포의 편차를 찾아낼 수 있습니다. 이는 설정의 일부가 예상대로 작동하지 않음을 나타낼 수 있습니다. 또한 PLL의 대역폭은 오른쪽 그림과 같이 주파수 변조 방식 을 사용하여 실제 실험 조건에서 측정할 수 있습니다.

The PLL advisor in the LabOne software

사용자 혜택

  • 락인앰플리파이어에 통합된 완전 디지털 PLL은 단일 기기 내에서 위상 감지, 폐쇄 루프 제어 및 신호 생성을 간단하게 구현하여 실험 설정의 전반적인 복잡성을 줄입니다.
  • PID Advisor를 사용하면 설정을 모델링하고 합리적인 시작 매개변수를 계산할 수 있습니다.
  • Scope, Spectrum Analyzer, Sweeper 및 Plotter로 구성된 LabOne 도구 세트는 락인 품질의 통합 분석 및 모니터링을 용이하게 합니다.
  • ±1024π 범위의 위상 해제 기능은 일반적인 ±π에서 PLL의 '캡처 범위'를 확장하고 강력한 작동을 보장합니다.

비디오

PID/PLL 업그레이드 옵션

PID/PLL Upgrade options

센서 특성화 및 제어

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