Design and development of a prototype coherent sampling clock generator

The rising demand owing to the increasing necessities of electricity from day to day made the power system much more complex. The expanding power system network has been the major reason for the blackouts lately. In particular, nowadays power system harmonic pollution has gained importance due to the high penetration of nonlinear loads, i.e.. power electronics converters, resulting in several problems such as glitches, malfunctions, mis ring of variable speed drives and torque pulsation, premature equipment failures, and plant shutdowns. These reasons have brought the interest of reliable measurement tools for examining the conditions of the considered system. The measurement devices based on digital signal processing are mostly employed owing to their low cost and ease of use. Usually, these measurement devices based on the digital techniques are a ected by leakage errors. The lack of synchronization between the sampling rate and the signal fundamental frequency is the major cause for the leakage errors and other losses resulting in improper parameter estimation of the system considered. This situation can be mitigated through Coherent (Synchronous) Sampling. Coherent Sampling can be also achieved through Coherent Sampling Clock Generator. However, even if the coherent sampling condition is satis ed the fundamental frequency cannot be assessed. The main aim of this thesis work is to design a cost-e ective Coherent Sampling Clock Generator and develop it on a printed circuit broad and use it in an algorithm to determine the fundamental frequency parameters of the unknown input signal.

La domanda in aumento a causa delle crescenti necessità di energia elettrica dal giorno a giorno ha reso il sistema di alimentazione molto più complesso. Il sistema di potere in espansione la rete è stata la ragione principale per i blackout ultimamente. In particolare, l'inquinamento armonico al giorno d'oggi ha acquisito importanza a causa dell'elevata penetrazione di carichi non lineari, vale a dire dell'elettronica di potenza convertitori, con conseguenti diversi problemi quali anomalie, malfunzionamenti, squilli di azionamenti a velocità variabile e pulsazioni di coppia, guasti prematuri alle apparecchiature e fermi impianto Queste ragioni hanno portato l'interesse di una misurazione affidabile strumenti per esaminare le condizioni del sistema considerato. I dispositivi di misurazione basati sull'elaborazione del segnale digitale sono per lo più impiegati a causa del loro basso costo e facilità d'uso. Di solito, queste misurazioni i dispositivi basati sulle tecniche digitali sono influenzati da errori di perdita. La mancanza di sincronizzazione tra la frequenza di campionamento e la frequenza fondamentale del segnale è la causa principale degli errori di perdita e di altre perdite risultanti impropri stima dei parametri del sistema considerato. Questa situazione può essere mitigata attraverso il campionamento coerente (sincrono). Campionamento coerente può essere ottenuto anche attraverso il Coherent Sampling Clock Generatore. Tuttavia, anche se la condizione di campionamento coerente è soddisfatta la frequenza fondamentale non può essere valutata. Lo scopo principale di questo lavoro di tesi è di progettare un campionamento coerente coerente Clock Generator e svilupparlo su un circuito stampato ampio e usarlo in un algoritmo per determinare i parametri di frequenza fondamentali dell'ignoto segnale di input.