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PLLに関する書籍をみると、ループフィルタには、だいたいラグリード型
フィルタを使用するとあります。
ラグリード型を使用する理由は何でしょうか?
教えていただけないでしょうか?

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A 回答 (2件)

 ループフィルタを考えた場合、減衰量も重要ですが全体の位相が大きく変化しないのが重要です。


仮に急峻なフィルタで構成した場合、カットオフ付近で位相が変わってリンギングやロックが外れる可能性があります。
最近はOPアンプとともにラグリード型フィルタを構成される場合が多いですが、ループゲインと位相の関係が計算できる点が有利ではないでしょうか? CQ出版社のRF Design series「高周波PLL回路のしくみと設計法」 など参考になります。
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PLLの本体回路を簡素化できる点です。

ただし、書籍をきちんと読むと分かると思いますが、クロックを除去するような用途で用いる場合には、アクティブ型のフィルターを用います。

この回答への補足

ご回答、ありがとうございます。
お勧めの書籍があれば、教えていただけないでしょうか?
よろしく願いします。

補足日時:2008/09/02 22:56
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Q熱雑音の測定実験で、抵抗を大きくしても熱雑音が大きくならず困っています。

スペクトラムアナライザを用いて、抵抗による熱雑音の測定をしていますが、抵抗の大きさを変えても熱雑音の大きさが変化しません。理由がわからず困っています。

【実験状況】
抵抗はすべて酸化皮膜抵抗で、50Ω 300Ω 3kΩ 1MΩの4種類の抵抗を使用しています。
回路としては同軸ケーブル(長さ1m)の片方の先っぽを剥いで、外側の網状になっている線(アース線?)と中心の線(信号線?)を抵抗で繋ぎ(半田付け)、その同軸ケーブルの反対側ををアンプ(NFのSA-220F5)につなぎ、アンプとスペアナを同軸ケーブル(長さ0.5m)でつないでいます。抵抗とアース線?をつないでいる部分をアースしています。
このときにスペクトラムアナライザに表示される雑音を見ています。
周波数は0Hz~100MHzまでを見ています。
分解能帯域幅は300kHzです。
抵抗をつながない状態では-75dBm付近の雑音レベルで、抵抗をつなぐとすべての抵抗で-70dBm付近の雑音レベルになります。
熱雑音の計算値としては抵抗が大きくなると雑音レベルもあがると思うのですが、抵抗を変えも雑音レベルが変化しない理由がわかりません。
また熱雑音は白色雑音の一種だと思うのですが、どの抵抗の雑音も周波数が上がるにつれて若干ですが、直線的に右肩さがりになっていまいます。(0Hzと100MHzで差が3dBm程度) その理由もわかりません。1/fノ雑音によるものなのでしょうか?

このことで二ヶ月悩んでいて非常に困っているので詳しい方いらっしゃいましたら、是非教えていただきたいです。よろしくお願いします。

スペクトラムアナライザを用いて、抵抗による熱雑音の測定をしていますが、抵抗の大きさを変えても熱雑音の大きさが変化しません。理由がわからず困っています。

【実験状況】
抵抗はすべて酸化皮膜抵抗で、50Ω 300Ω 3kΩ 1MΩの4種類の抵抗を使用しています。
回路としては同軸ケーブル(長さ1m)の片方の先っぽを剥いで、外側の網状になっている線(アース線?)と中心の線(信号線?)を抵抗で繋ぎ(半田付け)、その同軸ケーブルの反対側ををアンプ(NFのSA-220F5)につなぎ、アンプとスペアナを同軸ケー...続きを読む

Aベストアンサー

(1)SA-220F5の入力換算雑音電圧は抵抗の熱雑音電圧に比べれば小さそうに見えますが、
入力換算雑音電流は、抵抗の熱雑音の電流換算に比べると十分小さいとは思われません。
入力回路の等価回路を書いて、各雑音の寄与を検討してみたらどうでしょうか。果たしてこのアンプで熱雑音を見ることができるのかどうか。

(2)上記寄与分検討と関係しますが、高周波域で低下する傾向というのは、SA-220F5の入力容量の57pFというのが関与しているのかもと思いました。高周波で入力インピーダンスが低下して、プリアンプが見る電圧は低下するでしょうから。

(3)抵抗無しと有りで5dBm(dBmって電力で、電圧に換算するときはインピーダンスがわからないとできないですが、これも何を見ているのかは気になるところ、それはさておき)くらい抵抗なしが良い→もしかして同軸先端の抵抗の小さなループが電磁誘導を拾っているとか?外乱は十分排除していますか?電磁シールドの箱の中で見るとか。

QPLLの開ループ特性と閉ループ特性及び位相余裕

【質問1】
PLLに関する本を読んでいると、「開ループ特性」と「閉ループ特性」という言葉がでてきます。
PLLは、VCOの出力を位相比較器に負帰還するので、「閉ループ特性」が重要だと思うのですが、
「開ループ特性」がなぜ必要なのでしょう?また、「開ループ特性」とは。どういう構成を意味しているのでしょうか?

【質問2】
利得が0dBとなる箇所で、位相余裕が60度以下という内容がでてきますが、なぜ、利得0dBにおいて、の位相余裕が条件を満たす必要があるのでしょうか?

ちなみに、位相余裕が-180度になれば、発振してしまうというのは、理解しています。

以上、コメント頂ける方、ご教示の程、宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

【質問1】についての解答
 「開ループ特性」は添付した図-1 PLLの閉ループブロック図において位相比較器の出力である位相エラー信号θeから位相帰還信号θiまでの伝達関数(これを開ループという)の周波数特性をいいます。具体的には、位相比較器の変換ゲインをKφ、ループフィルタの出ん辰関数をZ(s)、VCOの分周器の分周比をNとして開ループ伝達関数Topen(s)は

  Topen(S)=θi/θe=Kφ×Z(s)×(KVCO/s)×(1/N)   (1)

と表されます。この開ループ伝達関数の周波数特性を「開ループ特性」と呼びます。

 「開ループ特性」は閉ループの特性を吟味するために用いられます。これは閉ループの状態で扱うと系が不安定で発振してしまうような場合閉ループの特性を計算で求める事が非常に難しくなってしまいます。
 しかし、「開ループ」の状態で閉ループの特性を吟味できれば開ループはフィードバックがかからない状態なので発振してしまうこともなくなるため閉ループの特性の吟味が容易になります。
 そして、開ループの特性を【質問2】に出てくるような指標で閉ループの安定性を判別する事ができるのです。

【質問2】についての解答
  「開ループ特性」でゲインが 0dB で位相が -180度 になると発振してしまいます。しかし、ゲインが 0dB でも位相が -180度 から離れてゆくと発振しなくなってゆきます。周波数特性で言うと閉ループでの遮断周波数でのゲインのピーク値が開ループの0dBでの位相が-180度の場合は非常に大きな値を示すわけですが、開ループの位相が-180度から離れてゆくとそのピーク値もそれにつれて小さくなってゆきます。位相余裕が60度、すなわち、開ループのゲイン0dBでの位相が-120度まで離れてきた場合ですが、この条件で閉ループでのピーク値は0dBまで改善されます。もしこの位相余裕が30度しかない、すなわち-150度の場合は閉ループでのピーク値は 6dB にもなってしまいます。もっと位相余裕が小さければピーク値は更に大きな値になってしまいます。
 これが位相余裕の意味です。

【質問1】についての解答
 「開ループ特性」は添付した図-1 PLLの閉ループブロック図において位相比較器の出力である位相エラー信号θeから位相帰還信号θiまでの伝達関数(これを開ループという)の周波数特性をいいます。具体的には、位相比較器の変換ゲインをKφ、ループフィルタの出ん辰関数をZ(s)、VCOの分周器の分周比をNとして開ループ伝達関数Topen(s)は

  Topen(S)=θi/θe=Kφ×Z(s)×(KVCO/s)×(1/N)   (1)

と表されます。この開ループ伝達関数の周波数特性を「開ループ特性」と呼...続きを読む

QJ-FETとMOS-FETの違い

J-FETとMOS-FETの違いって何でしょうか?

同じ点なら見つかるのに違いが分かりません。
どなたか 教えてください。

Aベストアンサー

薄い皮膜=酸化膜のことです。

それから、ディプレッション、エンハンスメントの違いは
別の理由で生じます。
MOS-FETに於いて、ドレイン-ソース間に
もうひとつNチャネルを用意するとディプレッション
これをやらないとエンハンスメントになります。

また、接合型では普通はディプレッション特性となりますが
V-FETではエンハンメントの物がありました
(今はV型接合-FET自体が無い)

スイッチングはエンハンスメントのほうが都合が良く、
信号増幅(特に高周波)ではディプレッションの方が都合がよいので
こうしています。
ただし、D級、E級増幅に使われるパワーFETはエンハンスメントです。
動作がスイッチングなので。

Q広帯域 90°位相シフト回路を教えてください。

ある物体に100Hz~1MHz程度の周波数で定電流を印加し、それから得られる出力電圧と入力電流から、その物体のアドミタンス軌跡を描こうとしています。方法としては、入力電流と出力電圧を乗算し、Re成分を求め、入力電流を90°位相シフトし、出力電圧と乗算し、Im成分を求め、アドミタンス軌跡を描こうと考えています。

 今回、お伺いしたいのは、これに使用する90°位相シフト回路についてです。100Hz~1MHzの帯域で複数の周波数に対応する必要があるので広帯域の90°位相シフト回路が必要となります。

 100Hz~500kHzもしくは1MHzの帯域において一つの回路でまかなえるIC、回路をご存じでしたらお教えください。ICをご存じの方、可能であればどのような回路で実現するのかまで教えていただけると幸いです。

よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

周波数範囲が広いので、全周波数の入力に対して90度位相の出力を得るのは難しくなります。

それよりは、最初から90度位相の出力を作ってしまえばいいのです。
そのような用途に使えるIC(AD9850)が販売されています。
http://www.analog.com/jp/rfif-components/direct-digital-synthesis-dds/ad9850/products/product.html
二つのAD9850を同期させて片方の位相を90度異なるように設定します。

こちらは2個のAD9850の評価ボードを使って位相差のある信号を発生させる回路の記事です。
http://www.icom.co.jp/beacon/kousaku/001530.html


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