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Hocheffiziente Modellierung, Charakterisierung und Analyse von Mixed-Signal Phasenregelkreisen unter Berücksichtigung von nichtlinearen und nicht-idealen Effekten

 
: Hangmann, C.

:
Fulltext ()

Paderborn, 2017, 260 pp.
Paderborn, Univ., Diss., 2017
URN: urn:nbn:de:hbz:466:2-28789
German
Dissertation, Electronic Publication
Fraunhofer ENAS ()

Abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der effizienten Modellierung und Charakterisierung von MS Systemen. Der Fokus liegt dabei auf der MS PLL zur Frequenzsynthese, wobei die Ergebnisse auch für weitere PLL Anwendungen gezeigt werden. Des Weiteren lassen sich die diskutierten Ergebnisse auch auf andere MS Systeme übertragen.Hier werden sowohl die gängigen linearen Modelle als auch die Verhaltensbeschreibungen der idealen PLL hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Effizienz analysiert. Darüber hinaus wird ein komplett ereignisgesteuertes (ED) Modell vorgestellt, mit dessen Hilfe autonome Differenzengleichungen abgeleitet werden und schließlich eine neue Stabilitätsbedingung hergeleitet wird. Diese erlaubt die Konvergenzbeurteilung der PLL für Anfangsbedingungen entfernt der Ruhelage, sodass eine robustere Verhaltensvorhersage der schaltenden und chaotischen PLL möglich ist.Zusätzlich zum idealen Verhalten werden typische nicht-ideale Eigenschaften der realen PLL betrachtet und entsprechende Modellierungsmethoden diskutiert. Für die Beschreibung der PLL und deren nicht-idealen Effekte wird ein intuitives, modulares und hocheffizientes erweitertes ED Modell eingeführt. Dessen Berechnung ist über 10.000-mal schneller als eine Transistor-Level (TL) Simulation und weist eine relative Differenz von lediglich 0,1% auf. Beim Vergleich mit einer Evaluationsschaltung beträgt die Abweichung zwischen den Messungen und den Ergebnissen des eingeführten Modells in etwa 1%. Das ED Modell vereint somit die hocheffiziente Simulation mit einer hohen Genauigkeit.Der erweiterte und schnelle ED Ansatz wird im Folgenden für die umfassende Charakterisierung der nichtlinearen, nicht-idealen und chaotischen PLL verwendet. Die Erkenntnisse der rigorosen Analyse werden für die Einführung eines robusteren und analytischen Systementwurfs der MS PLL zugrunde gelegt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-515461.html