Современная электроника №1/2024

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 вывод следует распространить и на ФАПЧ второго порядка при любом зна - чении коэффициента демпфирования . Результаты измерений , полученные при построении ГД с использованием ФАПЧ второго порядка при частоте среза фильтра , равной 250 кГц , пред - ставлены на рис . 11. Как отмечалось выше , при значении коэффициента демпфирования менее 0,5 в системе , как подобной стрелочному прибору , так и ФАПЧ второго порядка , будет наблюдаться колебательный отклик на ступенчатое изменение входного воз - действия . Ввиду этого можно ожидать , что для малого значения коэффициен - та демпфирования области наложения фронтов и спадов будут расширяться , причём это расширение ограничено только частотой среза фильтра . Этот вывод подтверждается резуль - татами измерений , полученными для значений коэффициента демпфирова - ния 1 и 0,1. Если в настройках ФАПЧ указано первое из значений ( рис . 11 а ), то горизонтальный раскрыв ГД и её амплитуда составляют 39,12 нс и 3,99 В соответственно . Во втором слу - чае ( рис . 11 б ) эти значения составля - ют 36,55 нс и 3,95 В . Остальные харак - теристики , измеренные по ГД , в целом определены верно . Таким образом , чрезмерное умень - шение коэффициента демпфирования способно приводить к расширению области наложения фронтов и спадов и усиливать видимый на ГД джиттер . Результаты измерений , полученные при малом коэффициенте демпфиро - вания и большой полосе пропускания фильтра . Ситуация , показанная на рис . 11 б , является не самой худшей , поскольку малая полоса фильтра в петле ФАПЧ всё же позволяет постро - ить ГД , хотя и приводит к уменьше - нию горизонтального её раскрыва на 6,5%. На рис . 12 показаны резуль - таты построения ГД и измерений по ней , полученные при коэффициенте демпфирования 0,1 и полосе пропу - скания фильтра ФАПЧ , равной 2 МГц . В этом случае ширина горизонталь - ного раскрыва ГД уменьшилась до 25,92 нс при норме в 39,1 нс , т . е . на 33,7%. Результаты таких измерений следует признать несостоятельными , а выбор параметров ФАПЧ — грубой , недопустимой ошибкой . Дальнейшее увеличение полосы пропускания при - водит к срыву формирования тактово - го сигнала ( рис . 13) и переходу систе - мы ФАПЧ в режим поиска . Таким образом , расширение поло - сы пропускания фильтра в настройках ФАПЧ сверх минимально рекомендо - ванного значения должно быть обосно - ванным и целесообразно только тогда , когда битовая скорость неизвестна или может меняться в ходе измерений по каким - либо причинам . Оценка стабильности формирова - ния тактового сигнала и построения ГД при длительном отсутствии пере - ходов между единичными и нулевыми битами . Как отмечалось выше , систе - мы CDR весьма чувствительны к дли - тельному отсутствию переходов между высоким и низким уровнями , посколь - ку в этом случае схемы ФАПЧ , не имея повторений условий синхронизации , обычно расширяют полосы фильтров , реализующих слежение за фазой . Это проявляется в увеличении джиттера выходного тактового сигнала и способ - но привести к появлению в нём грубых ошибок , которые отображаются на ГД в виде появления фронтов и спадов в её а б в Рис . 10. Результаты измерений , полученные при построении ГД с использованием ФАПЧ первого порядка и полосе пропускания фильтра : а ) 250 кГц ( рекомендованное значение ); б ) 2 МГц ; в ) 2,5 МГц ( допустимый максимум ) Рис . 11. Результаты измерений , полученные при построении ГД с использованием ФАПЧ второго порядка , при полосе пропускания фильтра 250 кГц и коэффициенте демпфирования : а ) 1,0; б ) 0,1 Рис . 12. Результаты измерений , полученные при построении ГД с использованием ФАПЧ второго порядка , при полосе пропускания фильтра 2 МГц и коэффициенте демпфирования 0,1 Рис . 13. Срыв формирования тактового сигнала при построении ГД при чрезмерно малом коэффициенте демпфирования и слишком широкой полосе пропускания фильтра ФАПЧ а б