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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2009.tde-21072009-143554
Documento
Autor
Nome completo
Átila Madureira Bueno
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Piqueira, José Roberto Castilho (Presidente)
Balthazar, José Manoel
Caldas, Iberê Luiz
Colón, Diego
Ferreira, André Alves
Título em português
Estudo do jitter de fase em redes de distribuição de sinais de tempo.
Palavras-chave em português
Sistemas dinâmicos
Sistemas não lineares
Resumo em português
As redes de distribuição de sinais de tempo - ou redes de sincronismo - têm a tarefa de distribuir os sinais de fase e freqüência ao longo de relógios geograficamente dispersos. Este tipo de rede é parte integrante de inúmeras aplicações e sistemas em Engenharia, tais como sistemas de comunicação e transmissão de dados, navegação e rastreamento, sistemas de monitoração e controle de processos, etc. Devido ao baixo custo e facilidade de implementação, a topologia mestre-escravo tem sido predominante na implementação das redes. Recentemente, devido ao surgimento das redes sem fio - wireless - de conexões dinâmicas, e ao aumento da freqüência de operação dos circuitos integrados, topologias complexas, tais como as redes mutuamente conectadas e small world têm ganhado importância. Essencialmente cada nó da rede é composto por um PLL - Phase-Locked Loop - cuja função é sincronizar um oscilador local a um sinal de entrada. Devido ao seu comportamentamento não-linear, o PLL apresenta um jitter com o dobro da freqüência de livre curso dos osciladores, prejudicando o desempenho das redes. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo o estudo analítico e por simulação das condições que garantam a existência de estados síncronos, e do comportamento do jitter de fase nas redes de sincronismo. São analisadas as topologias mestre-escravo e mutuamente conectada para o PLL analógico clássico.
Título em inglês
Phase jitter in time signal distribution networks.
Palavras-chave em inglês
Double frequency jitter
Nonlinear systems
Phase locked loop
Stability
Synchronization
Resumo em inglês
Network synchronization deals with the problem of distributing time and fre- quency among spatially remote locations. This kind of network is a constituent element of countless aplications and systems in Engineering, such as communication and data transmission systems, navigation and position determination, monitoring and process control systems, etc. Due to its low cost and simplicity, the master-slave architec- ture has been widely used. In the last few years, with the growth of the dynamically connected wireless networks and the rising operational frequencies of the integrated cir- cuits, the study of the mutually connected and small world architectures are becoming relevant. Essentially, each node of a synchronization network is constituted by a PLL - Phase-Locked Loop - circuit that must automatically adjust the phase of a local oscillator to the phase of an incoming signal. Because of its nonlinear behavior the PLL presents a phase jitter with the double of the free running frequency of the oscillators, impairing the network performance. Thus, this work aims to study, both analytically and by simulation, the existence conditions of the synchronous states and the behavior of the double frequency jitter in the synchronization networks. Specifically the One Way Master Slave (OWMS) and Mutually Connected (MC) network architectures for classical analogical PLLs are analyzed.
 
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Tese.pdf (5.02 Mbytes)
Data de Publicação
2009-08-13
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
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  • BUENO, A. M., BALTHAZAR, José Manoel, and PIQUEIRA, J. R. C. Phase-Locked Loop design applied to Frequency-Modulated Atomic Force Microscope [doi:10.1016/j.cnsns.2010.12.018]. Communications in Nonlinear Science & Numerical Simulation [online], 2011, vol. 16, p. 3835-3843.
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  • BUENO, A. M., BALTHAZAR, José Manoel, and PIQUEIRA, J. R. C. Designing Phase-Locked Loops for Frequency Modulation Atomic Force Microscope. In 8th International Conference on Mathematical Problems in Engineering, Aerospace and Sciences, Sao Jose dos Campos, 2010. Proceedings of the ICNPAA 2010 World Congress.Sao Jose dos Campos : ICNPAA 2010, 2010. Abstract. Available from: http://incpaa.com/index.php/icnpaa/2010.
  • BUENO, A. M., BALTHAZAR, José Manoel, and PIQUEIRA, J. R. C. Phase-locked loop application to frequency modulation - Atomic force microscope. In 9th Brazilian Conference on Dynamics, Control and their Applications, Serra Negra - SP, 2010. Proceedings of the 9th Brazilian Conference on Dynamic, Control and their Applications.Sao Carlos - SP : Sociedade Brasileira de Matematica Aplicada e Computacional, 2010.
  • BUENO, A. M., BALTHAZAR, José Manoel, and PIQUEIRA, J. R. C. Phase-locked loop Application to Frequency Modulation Atomic-Force Microscope. In 9th Brazilian Conference on Dynamics Control and Their Applications, Serra Negra-SP, 2010. Technical Program and Booklet of Abstracts.São Paulo : Fundunesp, 2010. Abstract.
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