closed loop / open loop

Open-loop gain 

“PLL이 에러를 봤을 때,
그 에러를 한 바퀴 돌려서
다시 자기 자신에게 얼마나 크게 되돌려 주는가”

 

PLL이 얼마나 세게 반응하려고 하는가 

비유 : “온도 1도 변하면 에어컨을 얼마나 세게 돌릴까?”

 

=> 루프를 한바퀴 도는동안 총 이득 

=> pll 이라면 출력이 변화하고, 한바퀴 돌아서 다시 새로운 출력이 얼마나 변하는지 확인 

 

* PLL은 느린 에러(DC offset, long term drift 같은건 무조건 잡아야함) 

* 거의다 적분기 형태(DCO,DLF) -> 1/s 에 비례 -> 주파수 느릴수록  gain은 커짐 

저주파에러 -> 엄청크게 증폭 -> 강하게 보정함 

고주파에러 -> 빠르게 변하는 에러, 순간적 JITTER -> 괜히 쫓아가면 오히려 불안정해짐 -> loop 가 관여 안함 

 

HOL >>1 : 저주파영역(저주파에서 gain 커지기 때문)

에러가 한바퀴 돌고오면 훨씬 커져서 돌아옴 

pll 에선 위상에러 커지는거 

pll 입장에선 엄청 큰 에러니까 빨리 고치려고 함 

강하게 lock , ref 클락 잘 따라감, DCO 

 

|H_OL| ≈ 1 근처 : loop bandwidth 

한바퀴 돌아도 에러가 비슷함 

pll이 이 에러를 잡아야할지 말아야할지 고민하는 영역

BW, Phase Margin, Stability 결정에 따라 성능이 달라짐 

 

|H_OL| ≪ 1 : 고주파 영역 (고주파에서 gain 작아짐) 

에러가 한바퀴 돌아오면 신호 거의 사라짐 

이미 돌아온 신호가 빨라서 pll 이 관여안함 

dco 는 거의 free running, ref 노이즈는 차단됨,

dco 노이즈는 빨라서 피드백안되고(상쇄) 그대로 출력 

 

Stability는 open-loop로 판단함
Phase margin
Gain margin
Oscillation 여부

BW -> |H_OL| = 1 되는 지점

-> 더 중요함

 

Closed-loop gain

“그 결과로,
외부 입력(Ref or Noise)이
실제 출력에 얼마나 반영되는가”

 

실제로 출력이 어떻게 나오는가 

비유 : “그래서 방 온도가 실제로 얼마나 변했을까?”'

 

 

Open-loop가 정해지면 Closed-loop는 자동으로 따라옴

 

Open-loop gain은 PLL이 에러를 보면 ‘얼마나 과격하게 반응하는지’를 나타내는 척도이고,
Closed-loop는 그 결과로 ‘출력이 어떻게 되는지’를 보여준다