Loop Filter
Моделируйте фильтр пассивного цикла второго, третьего или четвертого порядка
- Библиотека:
Blockset смешанного сигнала/PLL/Building блоки
Описание
Блок Loop Filter подсистемы является пассивным фильтром, порядок которого может варьироваться от двух до четырех. В системе фазовой автоподстройки (ФАП) подсистема фильтрует выход Charge Pump блока и подает управляющее напряжение в блок VCO, чтобы сгенерировать необходимый частотный сигнал.
Фильтр пассивного цикла n-го порядка
Порты
Вход
in - Входной ток
скаляр
Входной ток, заданный как скаляр. В системе фазовой автоподстройки (ФАП) in порт соединяется с выходом блока Charge Pump, который обеспечивает текущее значение.
Типы данных: double
Выход
out - Выходное напряжение
скаляр
Выходное напряжение, заданное как скаляр. В системе PLL out порт соединяется с входным портом блока VCO и подает управляющее напряжение на VCO.
Типы данных: double
Параметры
Строение
Loop filter type - Порядок расположения контурного фильтра
3rd Order passive (по умолчанию) | 2nd Order passive | 4th Order passive
Порядок расположения цикла фильтра. Симулирует пассивный фильтр RC второго, третьего или четвертого цикла.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'FilterType')чтобы просмотреть текущий порядок Loop filter type.Использовать
set_param(gcb,'FilterType',value)для задания Loop filter type определенного порядка.
C1 (F) - Емкость 1
14.5661e-15 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение конденсатора C1, заданное как положительный действительный скаляр в фарадах.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'C1')чтобы просмотреть текущее значение C1 (F).Использовать
set_param(gcb,'C1',value)для задания C1 (F) определенного значения.
Типы данных: double
C2 (F) - Емкость 2
160.276e-15 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение конденсатора C2, заданное как положительный действительный скаляр в фарадах.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'C2')чтобы просмотреть текущее значение C2 (F).Использовать
set_param(gcb,'C2',value)для задания C2 (F) определенного значения.
Типы данных: double
C3 (F) - Емкость 3
1.0452e-15 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение конденсатора C3, заданное как положительный действительный скаляр в фарадах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите 3rd Order passive или 4th Order passive в Loop filter type.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'C3')чтобы просмотреть текущее значение C3 (F).Использовать
set_param(gcb,'C3',value)для задания C3 (F) определенного значения.
Типы данных: double
C4 (F) - Емкость 4
1e-12 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение конденсатора C4, заданное как положительный действительный скаляр в фарадах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите 4th Order passive в Loop filter type.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'C4')чтобы просмотреть текущее значение C4 (F).Использовать
set_param(gcb,'C4',value)для задания C4 (F) определенного значения.
Типы данных: double
R2 (ohms) - Сопротивление 2
3.9955e6 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение резистора R2, заданное как положительный действительный скаляр в омах.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'R2')чтобы просмотреть текущее значение R2 (ohms).Использовать
set_param(gcb,'R2',value)для задания R2 (ohms) определенного значения.
Типы данных: double
R3 (ohms) - Сопротивление 3
51.0435e6 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение резистора R3, заданное как положительный действительный скаляр в омах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите 3rd Order passive или 4th Order passive в Loop filter type.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'R3')чтобы просмотреть текущее значение R3 (ohms).Использовать
set_param(gcb,'R3',value)для задания R3 (ohms) определенного значения.
Типы данных: double
R4 (ohms) - Сопротивление 4
12e3 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Значение резистора R4, заданное как положительный действительный скаляр в омах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите 4th Order passive в Loop filter type.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'R4')чтобы просмотреть текущее значение R4 (ohms).Использовать
set_param(gcb,'R4',value)для задания R4 (ohms) определенного значения.
Типы данных: double
Enable increased buffer size - Включить увеличенный buffer size
off (по умолчанию) | on
Выберите, чтобы включить увеличение buffer size во время симуляции. Это увеличивает buffer size подсистемы Convert Sample Time внутри блока Loop Filter. По умолчанию эта опция отменена.
Buffer size - Количество выборок входной буферизации, доступной во время симуляции
1000 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр
Количество выборок входной буферизации, доступных во время симуляции, заданное как положительный целочисленный скаляр. Это устанавливает buffer size подсистемы Convert Шага расчета внутри блока Loop Filter.
Выбор другого решателя симуляции или стратегий дискретизации может изменить количество входных выборок, необходимых для получения точной выходной выборки. Установите Buffer size на достаточно большое значение, чтобы входной буфер содержал все необходимые входные выборки.
Зависимости
Этот параметр доступен только Enable increased buffer size когда опция выбрана на вкладке Configuration.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'NBuffer')чтобы просмотреть текущее значение Buffer size.Использовать
set_param(gcb,'NBuffer',value)для задания Buffer size определенного значения.
Типы данных: double
Нарушения
Enable impairments - Добавьте искажения цепи к симуляции
off (по умолчанию) | on
Выберите, чтобы добавить искажения цепи к симуляции. По умолчанию эта опция отключена.
Operating temperature (℃) - Температура для определения уровня теплового шума
30 (по умолчанию) | скаляром
Температура резистора, заданная в виде скаляра в степени Цельсия. Operating temperature (℃) определяет уровень теплового (Джонсона) шума.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Enable impairments на вкладке Impairments.
Программное использование
Использовать
get_param(gcb,'Temperature')чтобы просмотреть текущее значение Operating temperature (℃).Использовать
set_param(gcb,'Temperature',value)для задания Operating temperature (℃) определенного значения.
Типы данных: double
Подробнее о
Внутри маски
Блок Loop Filter подсистемы состоит из четырех частей: Convert Sample Time, Main Filter, Extra Poles и Resistor Thermal Noise. Основной фильтр и дополнительный полюс реализованы с помощью фильтров Biquad БИХ и генерируют передаточную функцию на основе выбранного порядка фильтра. Преобразуйте шаг расчета используется, чтобы преобразовать дискретный выход PFD в непрерывный сигнал. Resistor Thermal Noise включает тепловой шум, основанный на рабочей температуре цикла фильтра.
Циклический фильтр Передаточной функции
Передаточная функция пассивного контурного фильтра второго порядка:
Передаточная функция пассивного контурного фильтра третьего порядка:
Передаточная функция пассивного контурного фильтра четвертого порядка:
где, A 1, A 2, A 3 и A 4 являются коэффициентами контурного фильтра.
Циклы контурного фильтра
| Порядок фильтрации | <reservedrangesplaceholder0> 1 | <reservedrangesplaceholder0> 2 | <reservedrangesplaceholder0> 3 | <reservedrangesplaceholder0> 4 |
| 2-й | <reservedrangesplaceholder1> 1 + <reservedrangesplaceholder0> 2 | <reservedrangesplaceholder2> 1 · <reservedrangesplaceholder1> 2 · <reservedrangesplaceholder0> 2 | Н/Д | Н/Д |
| 3-й | <reservedrangesplaceholder2> 1 + <reservedrangesplaceholder1> 2 + <reservedrangesplaceholder0> 3 | (<reservedrangesplaceholder11>2·<reservedrangesplaceholder10>2·<reservedrangesplaceholder9>3)+(<reservedrangesplaceholder8>2·<reservedrangesplaceholder7>1·<reservedrangesplaceholder6>2)+(<reservedrangesplaceholder5>3·<reservedrangesplaceholder4>3·<reservedrangesplaceholder3>1)+(<reservedrangesplaceholder2>3·<reservedrangesplaceholder1>3·<reservedrangesplaceholder0>2) | <reservedrangesplaceholder4>1·<reservedrangesplaceholder3>2·<reservedrangesplaceholder2>3·<reservedrangesplaceholder1>2·<reservedrangesplaceholder0>3 | Н/Д |
| 4-й | <reservedrangesplaceholder3> 1 + <reservedrangesplaceholder2> 2 + <reservedrangesplaceholder1> 3 + <reservedrangesplaceholder0> 4 | <reservedrangesplaceholder14>2·<reservedrangesplaceholder13>2(<reservedrangesplaceholder12>1+<reservedrangesplaceholder11>3+<reservedrangesplaceholder10>4)+<reservedrangesplaceholder9>3(<reservedrangesplaceholder8>1+<reservedrangesplaceholder7>2)(<reservedrangesplaceholder6>3+<reservedrangesplaceholder5>4)+<reservedrangesplaceholder4>4·<reservedrangesplaceholder3>4(<reservedrangesplaceholder2>1+<reservedrangesplaceholder1>2+<reservedrangesplaceholder0>3) | ((<reservedrangesplaceholder19>2·<reservedrangesplaceholder18>2·<reservedrangesplaceholder17>3)+(<reservedrangesplaceholder16>2·<reservedrangesplaceholder15>1·<reservedrangesplaceholder14>2)+(<reservedrangesplaceholder13>3·<reservedrangesplaceholder12>3·<reservedrangesplaceholder11>1)+(<reservedrangesplaceholder10>3·<reservedrangesplaceholder9>3·<reservedrangesplaceholder8>2))<reservedrangesplaceholder7>4·<reservedrangesplaceholder6>4+<reservedrangesplaceholder5>1·<reservedrangesplaceholder4>2·<reservedrangesplaceholder3>2·<reservedrangesplaceholder2>3(<reservedrangesplaceholder1>3+<reservedrangesplaceholder0>4) | <reservedrangesplaceholder6>1·<reservedrangesplaceholder5>2·<reservedrangesplaceholder4>3·<reservedrangesplaceholder3>4·<reservedrangesplaceholder2>2·<reservedrangesplaceholder1>3·<reservedrangesplaceholder0>4 |
Ссылки
[1] Банерджи, Дин. Эффективность, симуляция и проект ФАПЛ. Индианаполис, IN: Dog Ear Publishing, 2006.
[2] Bleany, B.I и Bleany B. Электричество и магнетизм. Оксфорд, Великобритания: Oxford University Press, 1976.