Apuntes de electronica II

1. EELLEECCTTRRÓÓNNIICCAA IIII
VCO
PLL
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

2. Es un circuito que es capaz de generar a
su salida una forma de onda estable,
periódica y con una frecuencia
determinada, en el que la frecuencia de
oscilación está controlada por una tensión
aplicada en forma externa.
Conocido también como convertidor de
tensión a frecuencia (v/f)
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI
OOSSCCIILLAADDOORR
CCOONNTTRROOLLAADDOO PPOORR
TTEENNSSIIÓÓNN ((VVCCOO))

3. Por ejemplo el VCO NE/SE566 produce
salidas separadas de onda cuadrada y
triangular.
Las oscilaciones se da por la carga y
descarga del capacitor C1.
La frecuencia de salida está determinada
por R1,C1 y la tensión aplicada VCN, y este
voltaje está dado por:
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

4. ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

5. Y se debe cumplir lo siguiente:
La frecuencia de las salidas se puede
determinar por:
Siendo vCN la señal de modulación.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

6. DISEÑO:
Dados frecuencia nominal fo y Vcc.
1.Calcular los valores limitantes de VCN.
2. Escoger C1.(ejemplo:0.001μf)
3. Escoger un valor de R1 entre 2KΩ y
20kΩ.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

7. 4. Calcular el valor de vcN:
5. Determinar el valor de R2, asumiendo el
valor de R3.Siendo VCN = vCN del paso 4.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

8. APLICACIONES:
Comunicaciones.
Telemetría
Modulación de frecuencia (FM)
Generación de tonos.
Modulación por desplazamiento de
frecuencias (FSK)
Sintetizadores de música electrónica
Verificación y calibración de instrumental
de laboratorio
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

9. OSCILADOR ENGANCHADO
POR FASE (PLL)
ELECTRÓNICA II ESPEL ING. JOSÉ BUCHELI 11/24/14

10. OSCILADOR EENNGGAANNCCHHAADDOO
PPOORR FFAASSEE ((PPLLLL))
Un PLL es capaz de crear una señal con una frecuencia
que sigue a la frecuencia de la señal de referencia.
Compara la fase de la tensión de entrada
con la de la salida del oscilador controlado
por voltaje (VCO).
La salida del detector de fase es aplicada
a un filtro pasabajo.
.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

11. PPLLLL ((PPhhaassee LLoocckkeedd LLoooopp))
El oscilador enganchado en fase es un sistema de
realimentación consistente en:
Un comparador de fase
Un filtro paso bajo
Un amplificador de la
señal error y
Un oscilador controlado
por tensión (VCO)
en el camino
de la realimentación.
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

12. CCOOMMPPOONNEENNTTEESS DDEELL PPLLLL
 El detector de fase proporciona, entre sus
componentes de salida, una señal proporcional a la
diferencia de frecuencias y de fases de las dos señales
presentes en sus entradas.
 El filtro pasa-bajos obtiene de la salida del detector
de fase un voltaje proporcional a las diferencias de
frecuencia y de fase.
 El oscilador controlado por voltaje, oscilando
originalmente a una frecuencia cercana a la frecuencia
de la señal portadora, varía su frecuencia en función
del voltaje de control.
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

13. PPLLLL:: FFuunncciioonnaammiieennttoo
 Cuando no hay señal aplicada a la entrada del sistema, la
tensión Vd(t) que controla el VCO tiene un valor cero. El
VCO oscila a una frecuencia, f0 (o lo que es equivalente en
radianes Wo) que es conocida como frecuencia libre de
oscilación. Cuando se aplica una señal a la entrada del
sistema, el detector de fase compara la fase y la frecuencia
de dicha señal con la frecuencia del VCO y genera un
voltaje de error Ve(t) que es proporcional a la diferencia
de fase y frecuencia entre las dos de señales.
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI
Fe = Fo - Fi

14. PPLLLL:: FFuunncciioonnaammiieennttoo
 Este voltaje de error es entonces filtrado, amplificado (que
puede tomarse como el voltaje de salida del PLL y que se
utiliza internamente como el voltaje para modular la
frecuencia del VCO , y aplicarlo a la entrada de control del
VCO. De esta manera, la tensión de control Vd(t) fuerza a
que la frecuencia de oscilación del VCO varíe de manera
que reduzca la diferencia de frecuencia entre f0 y la señal
de entrada fi.
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

15.  Si la frecuencia de entrada fi está suficientemente próxima
a la de f0, la naturaleza de la realimentación del PLL
provoca que el oscilador VCO sincronize y enganche con la
señal entrante. Una vez enganchado, la frecuencia del
VCO es idéntica a la de la señal de entrada
PPLLLL:: FFuunncciioonnaammiieennttoo
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI
Cuando el bucle está
enganchado, la
componente diferencia de
frecuencia es siempre DC

16.  La frecuencia fo central es la frecuencia del VCO está dado por:
 El intervalo de enganche fL es el intervalo alrededor de la fo para
una condición con enganche.
 El intervalo de captura fc es el intervalo alrededor de la fo para
una condición sin enganche.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI
C2 en faradios

17. DISEÑO:Ejemplo con el PLL 565
Dado fo, fc, Vcc=-VEE
1.- Escoger C1(ejemplo 0.01μf)
2.-Calcular el valor de R1
3.-Determinar el intervalo de enganche fL
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

18. 4.-Calcule C2
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

19. Aplicaciones :
Demodulación de señales en AM y FSK
Filtros
Osciladores muy estables
Modulación y demodulación de señales en FM
Sintetizadores de frecuencia
Generación de osciladores locales en recepción.
Recuperación de impulsos de reloj en
transmisiones digitales.
Circuitos de sincronismo para barrido horizontal y
vertical en receptores de televisión.
Recepción de señales satelitales de satélites no
geoestacionarios.
11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI

20. 11/24/14
ELECTRÓNICA II ESPEL ING.
JOSÉ BUCHELI