Войти
Блокировка инжекции и вытягивание инжекции - частотные эффекты это может произойти, когда гармонический генератор нарушается вторым генератором, работающим на соседней частоте. Когда связь достаточно сильная и частоты достаточно близки, второй генератор может захватывать первый генератор, заставляя его иметь практически такую же частоту, что и второй. Это блокировка впрыска. Когда второй осциллятор просто нарушает первый, но не улавливает его, эффект называется вытягиванием. Эффекты блокировки и затягивания впрыска наблюдаются во многих типах физических систем, однако эти термины чаще всего связаны с электронными генераторами или лазерными резонаторами.
Блокировка впрыска использовалась полезными и умными способами в конструкция первых телевизоров и осциллографов, позволяющих синхронизировать оборудование с внешними сигналами при относительно низких затратах. Блокировка впрыска также использовалась в высокопроизводительных схемах удвоения частоты. Однако блокировка и вытягивание впрыска, когда они непреднамерены, могут ухудшить характеристики контуров фазовой автоподстройки частоты и RF интегральных схем.
Инжекционная тяга и блокировка инжекции можно наблюдать во многих физических системах, где пары осцилляторов связаны вместе. Возможно, первым, кто задокументировал эти эффекты, был Христиан Гюйгенс, изобретатель маятниковых часов, который с удивлением заметил, что два маятниковых часа, которые обычно показывают немного разное время, тем не менее, стали идеально синхронизированными. при подвешивании к общей балке. Современные исследователи подтвердили его подозрение, что маятники были связаны крошечными возвратно-поступательными колебаниями в деревянной балке. Два тактовых генератора стали синхронизироваться с общей частотой инжекции.
Генератор LC с перекрестной связью с выходом наверху В современном генераторе, управляемом напряжением, сигнал блокировки ввода может перекрывать его низкочастотное управляющее напряжение, что приводит к потере управления. При намеренном использовании синхронизация инжекции обеспечивает средство для значительного снижения энергопотребления и, возможно, уменьшения фазового шума по сравнению с другими методами проектирования синтезатора частоты и PLL. Аналогичным образом частотный выход больших лазеров может быть очищен путем инжекционной блокировки их с помощью высокоточных эталонных лазеров (см. инжекторная сеялка ).
Генератор с синхронизацией инжекции (ILO ) обычно основан на генераторе с перекрестной связью LC . Он использовался для частотного разделения или уменьшения дрожания в ФАПЧ с вводом чисто синусоидальной формы волны. Он использовался в непрерывном режиме тактового сигнала и восстановления данных (CDR) или тактового восстановления для восстановления тактового сигнала с помощью любой из предшествующих схем генерации импульсов для преобразования данных с невозвратным возвратом к нулю (NRZ) в псевдо - формат возврата к нулю (PRZ) или неидеальная схема восстановления синхронизации, находящаяся на стороне передатчика для ввода тактового сигнала в данные. Недавно ILO использовалась для схемы восстановления тактовой частоты в импульсном режиме.
Работа ILO основана на том факте, что локальные колебания могут быть привязаны к частоте и фазе внешнего сигнала инжекции при надлежащих условиях.
Высокоскоростные логические сигналы и их гармоники являются потенциальной угрозой для генератора. Утечка этих и других высокочастотных сигналов в генератор через подложку, сопровождающаяся непреднамеренной блокировкой, является нежелательной блокировкой инжекции.
Блокировка впрыска также может обеспечить средство увеличения при низкой стоимости энергии в некоторых приложениях.
Инъекционное затягивание (также известное как частота) происходит, когда источник мешающей частоты мешает генератору, но не может его заблокировать. Частота генератора подтягивается к источнику частоты, как это видно на спектрограмме. Отказ блокировки может быть из-за недостаточной связи или из-за того, что частота источника инжекции находится за пределами окна блокировки генератора.
Спектрограмма вышеупомянутого аудио Entrainment использовалась для обозначения процесса синхронизации мод связанных управляемых генераторов, который представляет собой процесс, посредством которого две взаимодействующие колеблющиеся системы, у которых есть разные периоды, когда они функционируют независимо, предполагают общий период. Два генератора могут находиться в состоянии синхронности, но также возможны другие фазовые соотношения. Система с большей частотой замедляется, а другая ускоряется.
голландский физик Христиан Гюйгенс, изобретатель маятниковых часов, представил эту концепцию после того, как в 1666 году заметил, что маятники двух часов установлены на общем плата была синхронизирована, и последующие эксперименты дублировали это явление. Он описал этот эффект как «странное сочувствие ». Два маятниковых часа, синхронизированные с их маятниками, раскачивающимися в противоположных направлениях, на 180 ° не совпадают по фазе, но также могут возникать синфазные состояния. Увлечение происходит из-за того, что между двумя системами передается небольшое количество энергии, когда они не совпадают по фазе, что приводит к отрицательной обратной связи. Поскольку они предполагают более стабильное фазовое соотношение, количество энергии постепенно уменьшается до нуля. В области физики наблюдения Гюйгенса связаны с резонансом и резонансным взаимодействием гармонических осцилляторов, которое также вызывает симпатические колебания.
Исследование наблюдений Гюйгенса в 2002 году показывает, что устойчивое колебание в противофазе было в некоторой степени случайным, и что есть другие возможные устойчивые решения, включая «состояние смерти», когда часы останавливаются, в зависимости от силы связи между часами..
Синхронизацию мод между управляемыми генераторами можно легко продемонстрировать с помощью механических метрономов на общей, легко перемещаемой поверхности. Такая синхронизация мод важна для многих биологических систем, включая правильную работу кардиостимуляторов.
Использование слова увлечение в современной литературе по физике чаще всего относится к перемещению одной жидкости или скоплению частиц другой ( см. Увлечение (гидродинамика) ). Использование этого слова для обозначения синхронизации мод нелинейно связанных генераторов появляется в основном примерно после 1980 года и остается относительно редким в сравнении.
Подобное явление сцепления было охарактеризовано в слуховых аппаратах, когда используется адаптивное подавление обратной связи. Этот хаотический артефакт (увлечение) наблюдается, когда коррелированные входные сигналы подаются на адаптивный компенсатор обратной связи.
В последние годы апериодическое увлечение было идентифицировано как альтернативная форма увлечения, представляющая интерес для биологических ритмов.
* Wolaver, Dan H. 1991. Проектирование контура с фазовой синхронизацией, Prentice Hall, ISBN 0-13-662743-9, страницы 95–105
* Ли, Томас Х. 2004. The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Cambridge, ISBN 0-521-83539-9, страницы 563–566
