Современная электроника №1/2024

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 61 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 нения измерений использовалась схема , представленная на рис . 8 а , б . В её состав входил осциллограф Rigol MSO8104, имеющий четыре кана - ла и полосу рабочих частот 1 ГГц . Формирование цифровых сигналов для построения ГД выполнялось при помощи генератора сигналов Hantek 1025G. Сигналы , необходимые для проведения измерений , загружались в него посредством интерфейса USB 2.0 через программное обеспечение гене - ратора , установленное на ноутбуке HP mini 110-370er. Сформированные сигналы подавались в осциллограф посредством коаксиальной линии , входное сопротивление канала осцил - лографа равнялось 1 МОм . Режимы осуществления измерений настраи - вались загрузкой необходимых дан - ных в генератор и выбором настроек , влияющих на восстановление тактово - го сигнала для построения ГД . Порог запуска развёртки устанавливался автоматически . Для проведения измерений исполь - зовались синтезированные цифровые сигналы с уровнем нуля и единицы –2 и 2 В соответственно и с битовой ско - ростью 25 Мбит / с . Они представля - ли собой выборку из первых 1000 бит С /A- кода . Для некоторых типов изме - рений битовый состав либо структура сигналов изменялись в соответствии с приводимым ниже описанием . Каж - дый бит соответствовал четырём точ - кам выборки . Результаты измерений , полученные при построении ГД по заданной бито - вой скорости , приведены на рис . 9. Для ручного режима , полуавтоматическо - го и автоматического режимов изме - рения по ГД дают практически оди - наковые результаты . Отличие состоит в том , что в автоматическом режиме , когда битовая скорость определяется измерением времени между фронта - ми и спадами , ГД едва заметно утол - щается в области наложения фронтов и спадов . Это связано с тем , что бито - вая скорость выходного сигнала гене - ратора несколько варьируется из - за его внутренней нестабильности . Для всех режимов уровни логических едини - цы и нуля составляют 1,954 и –1,994 В соответственно , горизонтальный и вертикальный раскрыв ГД имеет зна - чения около 39,3 нс и 3,75 В , амплиту - да вертикального раскрыва ГД 3,94 В . Точка пересечения фронтов и спадов находится на уровне 50% от вертикаль - ного раскрыва ГД , Q- фактор состав - ляет около 60%. При таких результа - тах измерений можно гарантировать , что битовая последовательность будет гарантированно правильно принята на приёмной стороне . Перечислен - ные значения характеристик можно рассматривать как отправную точку для сопоставления с аналогичными для измерений , в которых использу - ется ФАПЧ . Результаты измерений , полученные при построении ГД с использованием ФАПЧ первого порядка . При полосе пропускания фильтра в петле обрат - ной связи , равной 250 кГц , построен - ная ГД ( рис . 10 а ) практически совпа - дает с представленными на рис . 9. Горизонтальный раскрыв ГД состав - ляет 39,25 нс , положение точки пере - сечения фронтов и спадов — 49%. Уве - личение полосы пропускания до 2 МГц приводит к тому , что цепи ФАПЧ при - обретают большее окно слежения . Вви - ду этого область наложения фронтов и спадов при неизменном характере сиг - налов расширяется ( рис . 10 б ), а указан - ные параметры приобретают значения 36,49 нс и 40%, что не соответствует их фактическому значению . Если теперь перейти к предельно допустимому для битовой скорости 25 Мбит / с значению полосы пропускания , равной 2,5 МГц , то рассматриваемые параметры приоб - ретут значения 31,27 нс и 43%. Во всех трёх случаях остальные характеристи - ки , измеренные по ГД , соответствова - ли верным значениям . Таким образом , при выборе поло - сы пропускания фильтра ФАПЧ для построения ГД целесообразно следо - вать рекомендации , согласно которой полоса пропускания должна быть не выше 1% от битовой скорости . Этот Рис . 8. Измерительная установка : а ) схема ; б ) фотография Рис . 9. Результаты измерений , полученные при построении ГД по заданной битовой скорости : а ) в ручном режиме ; б ) в полуавтоматическом режиме ; в ) в автоматическом режиме а а б в б