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Explication PLL

  • 40 réponses
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Sujet de la discussion Explication PLL
Bonsoir à tous! Voilà j'aimerai comprendre comment marche et surtout comment faire une pll. J'ai beau chercher, rien de bien clair pour moi et que des schémas de principe, aucun composant à l'horizon.



Voilà j'ai trouvé ça sur wikipedia. Ils donnent la formule Fout = Fin x N/(MP) et je me suis dis, si tu enlève les diviseurs en entrée/sortie (M et P) la fonction de transfert devient Fout = Fin x N. déjà dîtes moi si je me trompe. Donc si, en théorie on va dire, j'applique un La 440Hz en entrée et que N = 2 j'aurais un La 880Hz en sortie? (quoi comment avez vous deviné que c'est pour faire un octaveur? (variable?))
Donc voilà, est-ce que quelqu'un pourrai me donner le schéma (vous savez celui avec des composants dessus) d'une PLL et si possible, pas une toute faite, ça perd tout son charme après!
2
Un sujet de ce type a déjà été abordé sur AF, mais je ne sais plus trop où à vrai dire.

Une PLL est généralement faite pour synchroniser en phase deux signaux d'horloge de fréquence fixe, un signal étant dit de référence (très stable) et un autre étant celui que l'on veut synchroniser sur la référence. Le diviseur permet de définir l'écart entre les deux fréquences. Par exemple, avec un oscillateur de référence de 440 Hz, il est possible d'obtenir un signal de fréquence 880 Hz avec un diviseur par deux, ou un signal de 4400 Hz avec un diviseur par 10.

La mise en oeuvre d'une PLL n'est pas si simple, dès que l'on souhaite avoir une très grande pureté spectrale et une faible dérive du signal désiré en sortie (jitter faible). Il faut correctement dimensionner le filtre de boucle (passe-bas appelé aussi filtre de tension d'erreur) pour une plage de capture donnée et pour une plage de maintien donnée. Ce filtre est fixe et ne permet de travailler dans de bonnes conditions que sur une plage bien définie, avec un temps de réaction plus ou moins rapide (on peut combiner deux filtres que l'on met en service l'un après l'autre pour accélérer le temps de capture).

Et si cela fonctionne bien avec des signaux rectangulaires, utiliser une PLL avec des signaux aussi complexes que ceux d'un signal audio est une toute autre affaire...

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

3

Citation : Il faut correctement dimensionner le filtre de boucle



Comment faire pour le dimensionner au mieux?

Citation : utiliser une PLL avec des signaux aussi complexes que ceux d'un signal audio est une toute autre affaire



C'est pas impossible non? Surtout que ça sera pour une guitare et certainement sur une seule note, pas d'accords. Quand j'avais expliqué mon problème à mon prof d'élec, c'est ce qu'il m'a dit de faire, après je sais pas si c'est la meilleure solution... Si la pll n'est pas le mieux adaptée pour de tels signaux, quel est l'autre moyen d'y arriver? En tout cas merci pour ta réponse chimimic! Tu pourrai peut même faire une partie théorie de la pll sur ton site non? ça serai utile à beaucoup de monde!
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Citation : Comment faire pour le dimensionner au mieux?

Pas de miracle, il faut se tapper les docs des constructeurs (National Semiconductor et Philips ont de bons documents sur leur site). Et "malheureusement", il y a pas mal de maths et de calculs à assimiler.

Citation : C'est pas impossible non? Surtout que ça sera pour une guitare et certainement sur une seule note, pas d'accords.

Un seul mot d'ordre : essayer :clin:

Citation : Si la pll n'est pas le mieux adaptée pour de tels signaux, quel est l'autre moyen d'y arriver?

Circuit spécialisé ou ensemble [CAN > DSP > CNA] pour une transpo de valeur ajustable, ou multiplicateur de fréquence à diodes ou transistors pour une transpo avec taux fixe.

Citation : Tu pourrais peut même faire une partie théorie de la pll sur ton site non? ça serai utile à beaucoup de monde!

J'ai déjà écrit un gros morceau à ce sujet, mais c'est paru dans mon bouquin, et il me faut voir ce que je peux remettre sur mon site sans aller à l'encontre des droits d'exclusivité que j'ai envers mon éditeur.

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Ok merci! moi je suis plutôt adepte du "on test et on verra bien" :lol: Donc du coup, pour tester, mon problème c'est qu'il faudrait que je sache quoi quoi faire comme circuit. Premièrement, le comparateur de phase. J'ai entendu du dire qu'ont peut faire ça avec une porte XOR ou un multiplicateur du type AD633. Quel est le mieu? par contre la pompe de charge j'ai aps réussi à comprendre son rôle ni comment on la faisait... Après le vco ça c'est bon. Après le redresseur c'est quoi éxactement? une histoire de diodes là dedans? Bon après je verrai plus tard pour le diviseur. Quelqu'un pour m'aider? (Chimimic? :lol: )
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Je pense que la PLL n'est pas adaptée dans le cas de signaux complexe, je m'interroge sur l'efficacité d'un comparateur de phase sur des signaux complexe. Sans parler des plages d'accroche et de maintient de la boucle qui devraient être pas mal calées (j'ai même pas idée si c'est faisable).

Perso, la solution CAN -> DSP -> CNA me plait bien, pour être franc ça fait des mois que je cherche le temps de me mettre sur une solution un peu équivalente CAN -> FPGA -> CNA, mais là aussi faut du temps, et c'est pas facile d'en trouver suffisamment.
Dans tous les cas il y a des trucs en traitement du signal pour faire ça, et un petit DSP devrait arriver à faire ça sans trop de soucis.

Pourquoi pas essayer de développer une carte générique 'audio' avec une petit chaine de type CAN -> DSP -> CNA?
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Blackswords >

tu peux toujours essayer de te faire la main avec le CD4046, très connu, qui intègre un VCO et deux comparateurs de phase. Le datasheet de ce circuit en dit déjà pas mal.

Mais attention, avec des signaux numériques pour commencer !

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Bonjour,
Dans les CI PLL connus, il y avait aussi le LM565 (obsolète je crois) et il me semble que le sujet avait été abordé dans "Les mains dans le cambouis/Construction d'effets/Synchronisation des oscillateurs".
En ce qui concerne une éventuelle carte générique 'audio', une question bête : pourquoi ne pas profiter tout simplement des E/S audio de la machine ou de la carte son et ne développer que le logiciel ?

Passer pour un idiot aux yeux d'un imbécile est une volupté de fin gourmet. (G. Courteline)

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Citation : En ce qui concerne une éventuelle carte générique 'audio', une question bête : pourquoi ne pas profiter tout simplement des E/S audio de la machine ou de la carte son et ne développer que le logiciel ?



Dans ce cas on est dans un autre domaine ou on ne contrôle finalement pas grand chose et surtout une infrastructure très lourde en comparaison d'une petit carte qui pourrais faire quelques centimètres de côté.
Les seuls soucis d'un tel projet, sont:
- Le financement (kit de dev + protos hard)
- L'équipe qui développe tout ça (pas que les compétences soient dure à trouver, mais faut gérer l'affaire).

Petite remarque d'ordre général, j'ai l'impression que le DIY audio est beaucoup plus une affaire de solitaire que ce que l'on trouve par exemple en robotique de loisir ou là on ne parle que de petites équipes.
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Merci pour vos réponses! Je vais me renseigner sur les ci pll. Pour ce qui concerne le DSP, c'est dur à réaliser? Parce que bon, comme tout le monde j'en entend parler mais après, je sais pas du tout comment c'est fait, la taille que ça peut prendre et si c'est réalisable facilement à la main... quelqu'un peut m'éclaircir?
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D'après mes recherches sur les dsp faut savoir coder (bon encore ça peut s'apprendre assez facilement), aquérir un circuit dsp spécial (pas de circuit générique) et ensuite avoir une carte de développement qui coûte cher, est-ce que je me trompe? Ça me plairai bien de me lancer dans un tel projet mais je dois avouer que tout cela m'a quelque peu refroidit...
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En ce qui me concerne, je ne me sens pas prêt à aborder les DSP. Un peu plus tard peut-être...

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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D'accord mais tu connais les dsp? tu les as déjà utilisés?
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Moi ? Jamais en version matériel. Seulement en soft avec les composants AudioLab / SignalLab de Mitov (dans mon cas, environnement de développement Delphi).

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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J'ai et j'utilise beaucoup de micro contrôleurs, dont certains avec des fonctions DSP, cela n'a absolument rien de méchant bien au contraire! Après faudrait dimensionner correctement la bestiole parce que oui, les kits de développement pour des gros analog ça coute très vite cher.
Cependant les gros micros à base de coeur ARM ont l'avantage d'être très courants et surtout d'avoir des kits de dev parfois très bon marché (des amis en ont acheté pour 30€ sur ebay et un câble JTAG pour ce genre de prix aussi) et certains ont même des interfaces I2S car orienté multimédia. Je dit pas que c'est du vrai DSP, en terme de calculs bruts on doit être assez loin, mais déjà il doit y a voir moyen de faire pas mal de trucs avec.

Pour information les coeurs ARM sont très utilisés dans les applications mobiles (téléphones et systèmes embarqués de toute natures).
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Merci de ta réponse, je vais chercher des infos sur tout ça! Par contre, peut tu me dire si ce genre de circuit est faisable à la main ou c'est le genre de truc à passer dans un four pour les souder?
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Citation : Merci de ta réponse, je vais chercher des infos sur tout ça! Par contre, peut tu me dire si ce genre de circuit est faisable à la main ou c'est le genre de truc à passer dans un four pour les souder?



Ca dépend,
Pour les toutes petites séries, il me semble qu'on évite d'utiliser des BGA (Ball Grid Array -> voir sur wikipedia) insoudable autrement qu'au four. Après on tombe dans des trucs types TQFP, il faut un petit fer, et un peu d'expérience, mais beaucoup y arrivent (je n'ai fait que des circuits à moins de 20 pates comme ça, donc de là à en faire 144 ou 200).
Bien entendu on est dans du "only cms" mais là aussi c'est qu'un coup à prendre, ça va très vite.
Après pour les PCB faut compter sur du petit 4 couches, mais il y a des moyens de faire faire ça, et en faisant en très petite série (5/6 exemplaire après un premier proto réussi) c'est pas exorbitant non plus.

En fait pour vous rassurer ce genre d'expérience est faite très souvent par des étudiants et autres passionné. La seule affaire est que c'est un travail d'équipe généralement.
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Citation : donc de là à en faire 144 ou 200



effectivement, ça risque de prendre tu temps à faire!

Citation : Bien entendu on est dans du "only cms"



ça tombe bien je voulais m'y mettre!

Citation : pour les PCB faut compter sur du petit 4 couches



heu... moi je fais du une couche, à la limite 2, mais 4 :8O: comment c'est réalisable?

bon ben je vais me renseigner sur tout ça!

[edit] je viens de trouver un site qui fait des circuits 4 faces, c'est 164€ l'unité pour une plaque de 100x160! à ce prix là j'achète ma whammy direct! [/edit]
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J'ai jamais dit que c'était rentable ce genre de truc! bien au contraire, mais c'est toujours plus kiffant! :P:
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Je te crois je te crois mais bon quand même, là ça fait cher! Bon finalement, je crois sérieusement que je vais tester la pll, au moins je pourrai vous dire ce que ça donne! ya pas un de vous pour me dire concrètement quelle est le meilleur moyen d'y parvenir? ci spécialisé ou circuit avec des composnts discrets (bcp plus fun!)?
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Citation : ci spécialisé ou circuit avec des composnts discrets (bcp plus fun!)?

Il fut une époque où il pouvait être préférable de tout faire en composants discrets, car les performances de certains CI spécialisés étaient limites. Aujourd'hui, je pense que ça n'est plus le cas, les CI dédiés sont très performants... quand on les met en oeuvre correctement !

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Attendez là, vous etes sur de votre coup? parce que si le comparateur de phase est une simple porte ou (ou un truc dans le genre) ça risque de donner bizarre...
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Pour ça, on a averti dès le début (post N° 2) que c'était fait pour travailler avec des signaux logiques et non analogiques...
:clin:

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Citation : c'était fait pour travailler avec des signaux logiques et non analogiques...


Certes mais est-ce que ce ne vaut pas la peine d'essayer? Est-ce que mon prof est aussi mauvais que celui que j'avais avant (je vous jure que c'était vraiment désespérant) pour m'avoir conseillé un tel système? Pour le comparateur de phase de toute façon j'aurai pris un ad633 parce que les portes logiques en analogique ça ne me plait guère! Donc est-ce que, il est possible d'envisager une pll pour un signal sinusoidal parfait ou alors c'est vraiment mais vraiment réservé aux signaux logiques?
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Analog te file son modèle spice, c'est déjà un bon début que de simuler ta boucle si c'est faisable (reste à trouver un modèle de VCO).
Ce qui me dérange c'est que ton VCO va te sortir un signa (carré ou sinus là n'est pas le problème) d'une seule fréquence! donc pour ton utilisation sur des signaux complexe et surtout pas vraiment maitrisé (plage de fréquence certainement relativement étendue, variations de fréquences rapides -> optimisation de la boucle très importante!) j'ai bien peur que le résultat ne soit pas du tout à la hauteur, mais là seule l'expérience nous répondra.