Sviluppo di un codice Python per l'assistenza al progetto di PLL a rapporto intero o frazionario

Si discute lo sviluppo di un software di assistenza al progetto di Phase Locked Loop (PLL) a rapporto intero o frazionario. Finalità del codice è di supportare il progettista consentendogli di specificare un comportamento desiderato attraverso una funzione di trasferimento ad anello chiuso. A partire da questa vengono elaborate le specifiche dei singoli blocchi costitutivi del PLL e alcuni modelli approssimati di propagazione del rumore, con cui stimare il rumore di fase all'uscita del PLL. Il software consente inoltre di tener conto di eventuali effetti dinamici parassiti e di compensarli e di stimare gli effetti di variabilità nei parametri dei blocchi costitutivi. Il codice si basa su un modello approssimato del PLL elaborato nel dominio delle frequenze da un gruppo di lavoro del MIT nella prima decade del 2000. Si tratta di un modello ben accettato e validato negli anni dalla comunità scientifica. In parte, il codice sviluppato replica le funzionalità di programmi già disponibili, estendendone tuttavia portata e flessibilità d'uso. In particolare, l'utilizzo di un ambiente di programmazione basato su "scientific Python" (ovvero sul linguaggio Python e i pacchetti Numpy, Scipy e Matlotlib, che mettono a disposizione funzionalità analoghe a quelle di un ambiente di calcolo numerico e scientifico), consente di avere un programma completamente multipiattaforma, che non necessita di alcuna licenza software per poter essere utilizzato. Inoltre, la natura aperta del codice sviluppato consente, al contrario delle soluzioni pre-esistenti, di impiegarlo come strumento didattico o come base su cui sperimentare nuovi algoritmi o tecniche di progetto. Infine, la strutturazione del codice permette di impiegarlo sia attraverso un’interfaccia grafica in grado di agevolare il lavoro del progettista sia come libreria, all'interno di altri codici, attraverso un'interfaccia di programmazione ben definita.