Phase Locked Loop (PLL)
Ein PLL ist ein Regelkreis, welches die Phasenlage und damit die Frequenz eines veränderbaren Oszillators so beeinflusst, dass die Phasenabweichung zu einem zu einem äußeren System möglichst konstant ist.
%%Beim VCO ist der Term
Regelkreis eines Linearen PLL
Modell des PLLs, welcher um den “locked State” - dem Eingeschwungen Verhalten - linear ist:
| Block | Bild | Funktion |
|---|---|---|
| Referenzphase |  | |
| PFD |  | |
| Loop Filter |  | |
| VCO |  | |
| Integrator |  | |
| Feedback Divider |  |
%%Forward Loop Gain
Reverse Loop Gain
Open Loop Gain
Closed Loop Gain
Phasedetector (PD)
Der Phasedetector vergleicht die Phasenabweichung der Signale. Sind beide Frequenzen gleich, ist die PLL im Locked-Zustand, ansonsten (wenn ungleich) wird ein, der Abweichung proportionaler Ausgangsstrom ausgegeben.
XOR Phase Detector
Ein einfaches Modell für einen Phasendetektor ist ein XOR-Gatter.
Je größer die Phasenabweichung, desto höher das “PWM” am Ausgang des XOR Gatters.
Phase Frequency Detector (PFD)
Eine sehr populäre Implementierung für den Phasen Detektor ist der Phase-Frequency-Detector.
siehe: MT-086
Loop Filter
Das PWM-Artige Ausgangssignal des PD wird mit einem Tiefpass gemittelt und liefert eine konstante Spannung proportional zum Arbeitszyklus, welche den VCO steuert.
Tiefpass 1. oder 2. Ordnung
VCO
- Der VCO setzt das Signal in eine Rechteckschwingung um.
- Interessant ist die sogenannte center-frequency, also jede Frequenz, mit der der Oszillator im Locked-Zustand schwingt.
- Um sie herum findet der Regelvorgang statt.
- In PLL-Schaltungen kommen für die Oszillatoren hauptsächlich LC-Oszillatoren (weniger häufig RC-Oszillatoren) sowie Ringoszillatoren zum Einsatz.
Rauschmodell
#todo
Kennwerte
| Kennwert | |
|---|---|
| Lock Range | PLL folgt der Frequenzänderung innerhalb eines Taktes |
| Pull out Range | spezifizierte Zeit für größere Frequenzänderungen um wieder den „locked“ Zustand zu erreichen. |
| Lock time | Einschwingzeit |
| Operationsbereich | der von der PLL überdeckte Frequenzbereich |
| Frequenzmultiplikator | ganzzahlig / fraktional |
| Ordnung der PLL | Ordnung des Loop Filters |
| Frequenzstabilität / Jitter |