Τι είναι το Costas Loop;

Ένας βρόχος costas είναι ένα αναλογικό κύκλωμα που μπορεί να αναγεννήσει έναν φορέα και τη φάση του από ένα σήμα εισόδου χωρίς καθόλου ή με ελάχιστο περιεχόμενο φορέα. Είναι ένας βρόχος κλειδώματος φάσης που βασίζεται στο περιεχόμενο συχνότητας των πλευρικών ζωνών του σήματος εισόδου. Ο βρόχος κλειδώματος φάσης διατηρεί τη σχέση φάσης ενός παραγόμενου ημιτονοειδούς σήματος με ένα σήμα αναφοράς και χρησιμοποιεί έναν ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης, ο οποίος παράγει ένα ημιτονοειδές σήμα με συχνότητα και φάση που μπορούν να ελεγχθούν από μια τάση διεύθυνσης και έναν συγκριτή φάσης κύκλωμα. Όταν η τάση διεύθυνσης ή η τάση διόρθωσης αυξάνεται, η στιγμιαία απαγωγή φάσης της εξόδου του ταλαντωτή ελεγχόμενης από τάση μπορεί να αυξηθεί σε σχέση με ένα σήμα αναφοράς.

Για κυκλώματα επικοινωνίας, ο βρόχος κλειδώματος φάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της φέρουσας συχνότητας καθώς και για τη δημιουργία τάσης. Η τυπική είσοδος στον βρόχο costas είναι το λεγόμενο σήμα φέροντος κατασταλμένου διπλής πλευρικής ζώνης. Χρησιμοποιώντας πολλαπλασιαστές και χαμηλοπερατά φίλτρα, η έξοδος του ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης και του εισερχόμενου κατεστραμμένου φέροντος διπλής πλευρικής ζώνης αναμειγνύονται έτσι ώστε το κατεσταλμένο σήμα φορέα διπλής πλευρικής ζώνης να μετατοπίζεται στο φάσμα συχνοτήτων στη βασική ζώνη, συνήθως ακουστικό, φάσμα. Το τελευταίο είναι κοινώς γνωστό ως αποδιαμόρφωση του μηνύματος από τον διαμορφωμένο φορέα. Στον ψηφιακό βρόχο costas, οι πολλαπλασιαστές και η συνάρτηση σύγχρονης ανίχνευσης που περιγράφονται γίνονται από επεξεργαστές ψηφιακού σήματος.

Επιπλέον, ο κατεστραμμένος φορέας διπλής πλευρικής ζώνης είναι ένας ειδικός τύπος σήματος επειδή δεν έχει φορέα. Η απλούστερη μορφή διαμόρφωσης είναι η διαμόρφωση πλάτους διπλής πλευρικής ζώνης, όπου ένας φορέας τροποποιείται έτσι ώστε το περίβλημά του να γίνεται ανάλογο με το μήνυμα. Τα απλά κυκλώματα μπορούν να αποδιαμορφώσουν αυτή τη διαμόρφωση πλάτους διπλής πλευρικής ζώνης, έναν φορέα με δύο πλευρικές ζώνες. Ένας απλός ανιχνευτής διόδου διορθώνει τον φορέα και περνά το αποτέλεσμα σε ένα χαμηλοπερατό φίλτρο και το αποτέλεσμα είναι το μήνυμα.

Εάν ο φορέας καταστέλλεται, ο βρόχος costas θα ανακατασκευάσει τον φορέα χρησιμοποιώντας ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται ανάκτηση φάσης φορέα. Κατά την εκκίνηση, ο ταλαντωτής ελεγχόμενης τάσης ελεύθερης λειτουργίας δεν είναι ακόμη κλειδωμένος στη φέρουσα συχνότητα του εισερχόμενου φέροντος διπλής πλευρικής ζώνης που καταστέλλεται. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο βρόχος costas υπολογίζει στην πραγματικότητα τη φέρουσα συχνότητα με βάση τις θέσεις της πλευρικής ζώνης στο φάσμα συχνοτήτων. Χρησιμοποιώντας το φίλτρο χαμηλής διέλευσης σε φάση και τετράγωνο ή 90 μοίρες υστέρηση, εκδόσεις της εξόδου ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης, ένα φιλτραρισμένο προϊόν χαμηλής διέλευσης των αποδιαμορφωμένων πλευρικών ζωνών παράγει τα σήματα διόρθωσης για να συγχρονίσει τον ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης στο κέντρο των πλευρικών ζωνών, και αυτή είναι η φέρουσα συχνότητα. Εν τω μεταξύ, το μήνυμα εξάγεται εφόσον ο ταλαντωτής που ελέγχεται από την τάση είναι κλειδωμένος στον κατασταλμένο φορέα.