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Figure 4-2: Phase Detector Characteristics
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Fig. 113 Cronograma de la resincronización. Por cortesía de Gennum.
Sin embargo aun no se ha comentado para que sirve la señal de reloj en cuadratura, y realmente tiene una función bastante interesante que hace que el sistema de resincronización del GS2975 sea realmente excepcional.
Si se observa en el cronograma adjunto la señal I, se puede observar que el punto de muestreo de la señal I coincide con el flanco de subida de esta señal. En este momento coincide que la señal de entrada está justamente en la mitad de uno de sus dos niveles (nivel alto o nivel bajo), siendo el punto idóneo de muestreo para capturar el nivel de la señal de entrada, libre de jitter. Sin embargo, para la señal Q (que muestrea exactamente igual que la señal I), el punto de muestreo en relación con la señal de entrada ya no es el punto medio, sino que es un punto anterior, el cual no está exento de jitter. En el caso de que el jitter de la señal de entrada sea mayor de 0.25 UI, el valor que muestrea I y Q respecto a la señal de entrada, no es el mismo debido al jitter presente en la trama de entrada que afecta al punto en el que Q muestrea. En esta situación, dos señales de control diferentes a las anteriores forzarán a que el sistema de carga produzca dos señales de corrección sobre el VCO más drásticas que las que ya se mostraron anteriormente.
En definitiva, la señal en cuadratura Q, sirve para detectar cuando el jitter es mayor de 0,25 UI, y fuerza al VCO, a variar para tratar de reducir el jitter por debajo de los 0,20 UI, para que los valores muestreados I y Q sean los mismos.
Multiplexores y divisores: Los divisores presentes en los lazos de detección de fase y de detección frecuencia ya se comentaron anteriormente cual era su función. El multiplexor presente en estos lazos lo único que hace es seleccionar, que señales de control pasan al sistema de carga. Dependiendo de en que fase de la adquisición se encuentre la señal de control que pasará al sistema de carga será la del detector de frecuencia o la del detector de fase.
La señal de control que opera sobre este multiplexor, proviene del bloque de control del integrado, el cual conoce previamente en que momento de la
Los lazos de detección de frecuencia y de fase, son como su propio nombre indica lazos. Estos lazos realimentan la salida a la entrada, para con determinadas correcciones sobre el VCO, tratar de compensar las diferencias que se producen en la comparación en el detector de frecuencia y de fase. Son sistemas realimentados negativamente y por tanto estables que tratan de conseguir que la señal error tienda a cero.
Tras haber visto el lazo de frecuencia y el lazo de fase, al lector le debe quedar claro que estos lazos no actúan sobre la señal a resincronizar, sino que se alimentan de ella, para obtener el reloj de la señal de entrada. Una vez que estos lazos han capturado el reloj de la señal de entrada, devuelven al sistema la señal de reloj, limpia de jitter y preparada para ser utilizada en la resincronización.
3) Circuitería lógica de control: La circuitería de control se implementa con la función de controlar y tomar decisiones acerca del funcionamiento de diferentes elementos en relación a la información que posee: acerca del estado del integrado, de la señal de entrada y de la programación externa a la que le somete el usuario.
Se alimenta externamente con las señales de SS[2..0] y AUTO/MAN, con los cuales se selecciona el modo de funcionamiento del integrado. Por otro lado proporciona diferente información acerca de la trama de video a la entrada, a través de los diferentes pines:
• SD/HD: Con esta patilla se informa acerca de la señal de reloj a la que se ha enganchado el integrado. De esta manera la patilla estará a nivel alto cuando se halla enganchado con una señal HD-SDI o 3G y estará a nivel bajo cuando se halla enganchado con una señal SD-SDI o DVB-ASI.
• Locked: Esta patilla se encuentra a nivel alto cuando el PLL se ha enganchado correctamente con la señal de entrada.
• Loss: Indica la ausencia de señal en la entrada seleccionada.
La circuitería de control, actúa por un lado sobre el multiplexor del detector de frecuencia y del detector de fase, y por otro lado sobre la velocidad del VCO. En el primero de los casos, controla el origen de la señal de control que llega hasta el sistema de carga, de tal forma que cuando el VCO está oscilando a la velocidad detectada de la trama de video, el detector de fase toma el control sobre el VCO, gracias a que la circuitería de lógica de control activa las entradas del multiplexor que se corresponde con las señales de control del detector de fase. En el segundo caso la lógica de control recibe a través de la patilla AUTO/MAN la orden de funcionar en el modo manual, y a través de las patillas SS[2..0] la velocidad a la que se desea que oscile el VCO. La lógica de control fuerza entonces al VCO a oscilar a esta velocidad.
4) Circuitería lógica del bypass: La circuitería lógica de bypass se alimenta de dos señales externas que se le proporcionan desde los patillas bypass y autobypass. Este bloque tal como se puede apreciar en el diagrama de bloques, controla un multiplexor, al cual le llega la salida del bloque del Re-timer (señal de entrada resincronizada) y la trama de datos de la entrada directamente y sin haber sido resincronizada. Conforme a la decisión que tome la circuitería de bypass, el multiplexor seleccionará entre la señal de entrada o la señal resincronizada para que una de las dos se dirija hacia el bloque de salidas.
La función de autobypass, hace que el multiplexor seleccione la señal de entrada, en el caso de que el PLL no haya sido capaz de engancharse al reloj de la señal de entrada. La funcion bypass es prioritaria sobre la función autobypass y selecciona directamente la señal de entrada, independientemente de si el PLL se ha enganchado o no e independientemente de si se ha activado la función de autobypass. En el caso de que ninguna de las dos funciones este activa y de que el PLL no haya sido capaz de engancharse, las salidas presentaran una trama de datos no valida.
5) Circuitería del oscilador externo: En la figura se puede apreciar que junto al 2975A aparece un oscilador de cuarzo. Este oscilador de cuarzo, de frecuencia 14.140 MHz, se utiliza como una referencia externa de reloj para el integrado, permitiendo que el VCO este oscilando permanentemente enclavado con la última referencia, aun en el caso de que no exista señal de entrada. De esta forma, cuando exista de nuevo una señal de entrada, si corresponde con la última frecuencia sincronizada, el VCO, no deberá comenzar el proceso de reajuste, y en el caso de que la frecuencia sea diferente, tardará menos tiempo en sincronizarse con la nueva frecuencia, ya que no debe partir del reposo. La circuitería del oscilador está conectada a dos patillas XTAL+ y XTAL- en las cuales se conecta el oscilador externo. Existe otras dos patillas denominadas XTAL OUT+ y XTAL OUT- las cuales sirven para monitorizar la señal proveniente de la circuitería del oscilador. Estas dos últimas patillas están precedidas de una circuitería de alta impedancia de entrada, implementado un buffer, que de esta manera evita que las salidas XTAL OUT+ y XTAL OUT- carguen la circuitería del oscilador, pudiendo degradar la señal del oscilador.
Este oscilador aparte de las funciones descritas anteriormente, se utiliza como reloj para diferentes elementos del integrado.
6) Re-Timer: El bloque del Re-Timer es donde se produce la regeneración de la trama. Este bloque está alimentado directamente de la salida del multiplexor de entradas y por la salida del divisor de fase. Internamente se vuelve a reescalar con la frecuencia del oscilador externo para crear la señal de reloj. La trama de datos va pasando a una serie de registros de desplazamiento, que son síncronos con la señal de reloj que se ha reescalado,