VCO

Моделирование управляемого напряжением генератора

Библиотека:
Blockset смешанного сигнала/PLL/Building блоки

Описание

VCO или управляемый напряжением осциллятор является преобразователем напряжения в частоту. Он формирует сигнал выхода, частота которого управляется напряжением на входе vctrl порте. Частота выходного сигнала, F определяется либо:

$F = (K_{V C O} \cdot V_{c t r l}) + F_{o}$

где:

K _vco = чувствительность к напряжению (в Гц/В)
V _ctrl = управляющее напряжение (в V)
F o = свободная частота вращения (в Гц)

или от линейной интерполяции с помощью отображения:

$F = interp (F_{o u t} (V_{c n t l}))$

где:

V _ctnl = вектор управляющих напряжений (в V)
F _out = вектор соответствующих выходных частот (в Гц)

Порты

Вход

расширить все

`vctrl` - Напряжение, используемое для управления выходной частотой VCO
скалярный вектор |

Напряжение управления ГУН, используемое для управления частотой выхода VCO. В системе фазовой автоподстройки (ФАП) vctrl является выходом Loop Filter, который содержит информацию об ошибке фазы.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`vco out` - Выходной сигнал, определяемый `vctrl` порт
скаляр

Выходной сигнал VCO. В системе ФАПЛ vco out является выход синхроимпульсом, генерируемым ФАПЛ. Он также подается назад на блок PFD через делитель часов, чтобы завершить цикл управления.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Параметры

`Specify using` - Определите, как задана выходная частота VCO
`Voltage sensitivity` (по умолчанию) | `Output frequency vs. control voltage`

Определите, как задается выходная частота VCO:

Выберите Voltage sensitivity для задания выходной частоты от Voltage sensitivity (Hz/V) и Free running frequency (Hz).
Выберите Output frequency vs. control voltage для интерполяции выходной частоты от вектора Control voltage (V) сравнению с вектором Output frequency (Hz).

Программное использование

Параметры блоков: SpecifyUsing

Тип: Вектор символов

Значения: Voltage sensitivity | Output frequency vs. control voltage

По умолчанию: Voltage sensitivity

`Voltage sensitivity (Hz/V)` - Мера изменения выходной частоты VCO
`100e6` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Мера изменения выходной частоты для изменения входного напряжения, заданная как положительный действительный скаляр с модулями в Гц/В. Этот параметр также сообщается как VCO voltage sensitivity на вкладке Loop Filter и используется для автоматического вычисления значений компонентов фильтра циклического фильтра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Voltage sensitivity в Specify using на вкладке Parameters.

Программное использование

Параметры блоков: Kvco

Тип: Вектор символов

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 100e6

Типы данных: double

`Free running frequency (Hz)` - выходная частота VCO без управляющего напряжения
`2.5e9` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Частота ГУН без какого-либо входного напряжения управления (0 V), или частота покоя, заданная как положительный действительный скаляр в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Voltage sensitivity в Specify using на вкладке Parameters.

Программное использование

Параметры блоков: Fo

Тип: Вектор символов

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 2.5e9

Типы данных: double

`Control voltage (V)` - Управляйте значениями напряжения
`[-5 0 5]` (по умолчанию) | действительный вектор

Управляйте значениями напряжения VCO, заданными как действительный вектор в вольтах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Output frequency vs. control voltage в Specify using на вкладке Parameters.

Программное использование

Параметры блоков: ControlVoltage

Тип: Вектор символов

Значения: действительный вектор

По умолчанию: [-5 0 5]

Типы данных: double

`Output frequency (Hz)` - значения выходной частоты VCO
`[2e9 2.5e9 3e9]` (по умолчанию) | положительный действительный вектор

Выходная частота значений VCO, соответствующих вектору Control voltage (V), заданная в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Output frequency vs. control voltage в Specify using на вкладке Parameters.

Программное использование

Параметры блоков: OutputFrequency

Тип: Вектор символов

Значения: положительный действительный вектор

По умолчанию: [2e9 2.5e9 3e9]

Типы данных: double

`Output amplitude (V)` - Максимальная амплитуда выходного напряжения VCO
`1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Максимальная амплитуда выходного напряжения VCO, заданная как положительный действительный скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: Amplitude

Тип: Вектор символов

Значения: положительный действительный скаляр

По умолчанию: 1

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 блока Variable Pulse Delay внутри блока VCO. По умолчанию эта опция отменена.

`Buffer size` - Количество выборок входной буферизации, доступной во время симуляции
`10` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Количество выборок входной буферизации, доступных во время симуляции, заданное как положительный целочисленный скаляр. Это устанавливает buffer size блока Variable Pulse Delay внутри блока VCO.

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

Чтобы включить этот параметр, выберите Enable increased buffer size.

Программное использование

Параметры блоков: NBuffer

Тип: Вектор символов

Значения: положительный целочисленный скаляр

По умолчанию: 10

Типы данных: double

Нарушения

`Add phase noise` - Добавить фазовый шум как функцию от частоты
on (по умолчанию) | off

Выберите, чтобы ввести фазу шум как функцию частоты в VCO. По умолчанию эта опция выбрана.

`Phase noise frequency offset (Hz)` - Смещения частоты фазового шума от несущей частоты
`[30e3 100e3 1e6 3e6 10e6]` (по умолчанию) | положительный действительный вектор

Смещения частоты фазы шума от несущей частоты, заданные как положительный действительный вектор в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Add phase noise на вкладке Impairments.

Программное использование

Параметры блоков: Foffset

Тип: Вектор символов

Значения: положительный действительный вектор

По умолчанию: [30e3 100e3 1e6 3e6 10e6]

Типы данных: double

`Phase noise level (dBc/Hz)` - степень шума фазы при заданных смещениях частоты относительно несущей
`[-56 -106 -132 -143 -152]` (по умолчанию) | отрицательный действительный вектор

Шум фазы степени в полосе 1 Гц с центром при заданных смещениях частоты относительно несущей, заданной как отрицательный действительный вектор в дБс/Гц. Элементы Phase noise level соответствуют относительным элементам в Phase noise frequency offset.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Add phase noise на вкладке Impairments.

Программное использование

Параметры блоков: PhaseNoise

Тип: Вектор символов

Значения: отрицательный действительный вектор

По умолчанию: [-56 -106 -132 -143 -152]

Типы данных: double

Примеры моделей

Finding Voltage Sensitivity and Quiescent Frequency of VCO

Нахождение чувствительности к напряжению и спокойной частоты VCO

Найдите метрики VCO, такие как чувствительность к напряжению (Kvco) и спокойная частота или свободная беговая частота (Fo).

Измерение шума фазы VCO для сравнения с целевым профилем

Проверьте профиль фазы шума тестируемого устройства VCO (DUT) с помощью теста VCO.

Подробнее о

расширить все

Подсистема VCO

Блок VCO подсистемы состоит из двух подсистем, Идеальный VCO и Real VCO, инкапсулированных в одну подсистему варианта.

Если Add phase noise обесценение отключено, подсистема Ideal VCO становится активной. Это генерирует следующие два ортогональных сигнала выхода, без какой-либо фазы нарушения шума и, следовательно, имя Идеальный VCO:

$\begin{array}{l} y_{1} (t) = A \cos \int (2 π K_{vco} * V_{ctrl} + 2 π F_{out}) d t \\ y_{2} (t) = - A \sin \int (2 π K_{vco} * V_{ctrl} + 2 π F_{out}) d t \end{array}$

Из двух ортогональных выходов только действительная часть сигнала _y1 (t) соединяется с выходным портом VCO.

Когда включено ухудшение Add phase noise, активизируется блок Real VCO, который вводит фазу шум как функцию частоты в идеальный выход VCO. Подсистема состоит из Идеального блока VCO, выход которого переходит в Подсистему шума фазы. Последний добавляет фазы шума к входному сигналу, используя блок Фазы Noise от Communications Toolbox™. Комплексный фазовый шум разделяется на действительную и мнимую части, которые умножаются на действительную и мнимую части выхода идеального VCO, соответственно.

Ссылки

[1] Банерджи, Дин. Эффективность, симуляция и проект ФАПЛ. Индианаполис, IN: Dog Ear Publishing, 2006.

Документация

VCO

Описание

Порты

Вход

vctrl - Напряжение, используемое для управления выходной частотой VCO скалярный вектор |

Выход

vco out - Выходной сигнал, определяемый vctrl порт скаляр

Параметры

Параметры

Specify using - Определите, как задана выходная частота VCO Voltage sensitivity (по умолчанию) | Output frequency vs. control voltage

Программное использование

Voltage sensitivity (Hz/V) - Мера изменения выходной частоты VCO 100e6 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Зависимости

Программное использование

Free running frequency (Hz) - выходная частота VCO без управляющего напряжения 2.5e9 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Зависимости

Программное использование

Control voltage (V) - Управляйте значениями напряжения [-5 0 5] (по умолчанию) | действительный вектор

Зависимости

Программное использование

Output frequency (Hz) - значения выходной частоты VCO [2e9 2.5e9 3e9] (по умолчанию) | положительный действительный вектор

Зависимости

Программное использование

Output amplitude (V) - Максимальная амплитуда выходного напряжения VCO 1 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Программное использование

Enable increased buffer size - Включить увеличенный buffer size off (по умолчанию) | on

Buffer size - Количество выборок входной буферизации, доступной во время симуляции 10 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Зависимости

Программное использование

Нарушения

Add phase noise - Добавить фазовый шум как функцию от частоты on (по умолчанию) | off

Phase noise frequency offset (Hz) - Смещения частоты фазового шума от несущей частоты [30e3 100e3 1e6 3e6 10e6] (по умолчанию) | положительный действительный вектор

Зависимости

Программное использование

Phase noise level (dBc/Hz) - степень шума фазы при заданных смещениях частоты относительно несущей [-56 -106 -132 -143 -152] (по умолчанию) | отрицательный действительный вектор

Зависимости

Программное использование

Примеры моделей

Нахождение чувствительности к напряжению и спокойной частоты VCO

Измерение шума фазы VCO для сравнения с целевым профилем

Подробнее о

Подсистема VCO

Ссылки

См. также

Документация по Mixed-Signal Blockset

Поддержка

`vctrl` - Напряжение, используемое для управления выходной частотой VCO
скалярный вектор |

`vco out` - Выходной сигнал, определяемый `vctrl` порт
скаляр

`Specify using` - Определите, как задана выходная частота VCO
`Voltage sensitivity` (по умолчанию) | `Output frequency vs. control voltage`

`Voltage sensitivity (Hz/V)` - Мера изменения выходной частоты VCO
`100e6` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Free running frequency (Hz)` - выходная частота VCO без управляющего напряжения
`2.5e9` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Control voltage (V)` - Управляйте значениями напряжения
`[-5 0 5]` (по умолчанию) | действительный вектор

`Output frequency (Hz)` - значения выходной частоты VCO
`[2e9 2.5e9 3e9]` (по умолчанию) | положительный действительный вектор

`Output amplitude (V)` - Максимальная амплитуда выходного напряжения VCO
`1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Enable increased buffer size` - Включить увеличенный buffer size
off (по умолчанию) | on

`Buffer size` - Количество выборок входной буферизации, доступной во время симуляции
`10` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`Add phase noise` - Добавить фазовый шум как функцию от частоты
on (по умолчанию) | off

`Phase noise frequency offset (Hz)` - Смещения частоты фазового шума от несущей частоты
`[30e3 100e3 1e6 3e6 10e6]` (по умолчанию) | положительный действительный вектор

`Phase noise level (dBc/Hz)` - степень шума фазы при заданных смещениях частоты относительно несущей
`[-56 -106 -132 -143 -152]` (по умолчанию) | отрицательный действительный вектор