주파수 합성기, PLL
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- 목차
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목 차
실험 목표
실험 이론
PLL의 원리
1. 위상 비교기
2. loop filter
3. VCO
4. 펄스 스왈로 방식
소자 설명
Crystal oscillater
7805 Regulator
Varactor Diode
사용 프로그램
Loof filter 설계 툴
Codeloader
실험 절차
실험 결과
- 본문내용
-
(1) VCO의 출력 주파수를 100MHz로 낮춰야 한다.
(2) VCO의 출력전압이 낮기 때문에 높여야 한다.
11월 30일
1) 실험 진행
(1) 출력주파수를 바꾸는 도중 코일의 연결부분에 기판의 손상으로 여분의 기판에 다시 제작하였다.
(2) 기판에 그라운드 처리가 안되어 있는 부분을 확인하고 전선을 통해 모두 그라운드 처리하였다.
(3) 출력단의 출력증가를 위해 버퍼의 저항값 변화시켰다.
=> R5: 45k(Ω)->30k(Ω), R6: 400(Ω)->800(Ω)
(하지만 출력의 변화가 없었다.)
(4) loop filter 및 나머지 부분 완성시켰다.
2)문제점 분석
(1) Locking되었다는 파란색 불이 들어왔지만 분주비에 따른 출력주파수의 변화가 나타나지 않았다.
=> VCO 입력단에 문제가 있을 것이라 판단하였다.
(2) VCO 발진 출력의 세기가 너무 낮음
=> 저항 또는 캐패시터의 값을 변화시켜 출력의 세기를 조정하기로 하였다.
12월 3일
1) 실험 진행
(1) loop filter의 출력 전압을 VCO에 튜닝 전압으로 전달시키기 위해 VCO입력단의 캐패시터를 저항로 바꾸어 주었다.
=> C4 :1p(F) -> 저항30k(Ω)
파워서플라이로 DC 전압을 바꾸어주자 주파수의 변화가 발생하였다.
(2) 출력단의 출력증가를 위해 저항값과 캐패시터값을 바꿈
=>C7: 5p->10p->20p (-26 -> -15 -> 0dBm로 증가)
=> R1,R2:4.7k->3k, R3: 330->150 (2mV)정도 상승
=> R6: 800->300 (20mV) 상승 최종 VCO 출력 88mV
2) 문제점 분석
Frequency Analyzer를 통해 확인한 결과 locking을 뜻하는 불이 깜박거릴 때마다 주파수의 이동이 생김을 보였다.
VCO 입력단에 멀티미터로 전압을 측정해 본 결과 0V~3V 정도 까지 변화가 발생하였다.
주파수의 이동을 확인하였기 때문에 전체적인 구성에는 별 문제가 없어 보이나 주파수의 고정이 안되며 변동의 폭이 작기 때문에 VCO 또는 loop filter를 재설계해야 한다는 결론을 내렸다.
12. 17일
1) 실험 진행
(1) VCO 재설계
버퍼단의 출력이 작은 것이 문제가 될 것이라 판단
=> R5 200(Ω), R6 30K(Ω)으로 변경 (5.5dBm)
(2) Loop filter 재설계
=> C8 1.2n(F), R12 4.7k(Ω), C7 27n(F), R11 3.3k(Ω), C6 1.5n(F)
(3) 코일 인덕터를 칩인덕터로 교체
=> L1 180n(H), L2 1.5n(H)
실험 결과
Prescalar=8, R=51, fosc=10.24
N Vco Vco 출력
508 102 104.3333367
513 103 104.3333367
518 104 104.3333367
524 105 105.0000033
528 106 105.333367
533 107 107.0000033
538 108 108.0000033
543 109 109.06667
548 110 109.866667
553 111 109.866667
558 112 109.866667
Lock Range가 약104~110(MHz)이다.
Frequency Analyzer 출력 화면
수정된 회로
N Vco Vco 출력
498 100 101.7333333
503 101 101.7333333
508 102 102
513 103 103
518 104 104
524 105 105
528 106 106
533 107 106.8
538 108 106.8
548 110 109.866667
553 111 109.866667
558 112 109.866667
저항의 값을 30k에서 33k로 바꾼 후의 Lock Range가 약101~107(MHz)변했다.
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