CCF090613029

16.2.9. Pętla PLL

Pętla PLL (ang. Phase Locked Loop) jest to układ elektroniczny o schemacie funkcjonalnym przedstawionym na rys. 16.8. W jego skład wchodzą:

•    detektor fazy,

e filtr dolnoprzepustowy (FDP),

•    wzmacniacz,

•    generator przestrajany napięciem (VCO).

Pętla stanowi układ ze sprzężeniem zwrotnym. Jej zadaniem jest wytworzenie w generatorze VCO przebiegu, którego częstotliwość będzie równa częstotliwości sygnału wejściowego, ale jego faza będzie przesunięta o kąt nil.

Rys. f 6.8. Pętla PLL

Detektor fazy porównuje fazy obu tych sygnałów. W uproszczeniu można przyjąć, że jest to kluczowany przełącznik analogowy załączany zewnętrznym przebiegiem sterującym. Przekazuje on sygnał wejściowy na swoje wyjście — gdy sterujący go przebieg z generatora VCO ma wartość dodatnią, natomiast odcina wejście od wyjścia — gdy sygnał sterujący przyjmuje niski poziom.

0    U_A

Filtr dolnoprzepustowy FDP pełni w pętli PLL funkcje układu całkującego. Napięcie uzyskane na wyjściu tego filtru, po wzmocnieniu we wzmacniaczu, steruje częstotliwością generatora VCO. Na rysunku 16.9 przedstawiono przykładową charakterystykę generatora sterowanego napięciem. Jest ona tak dobierana, aby zwiększaniu napięcia wejściowego towarzyszyło zwiększanie częstotliwości sygnału wyjściowego (zwiększanie fazy), a zmniejszaniu napięcia wejściowego — zmniejszanie częstotliwości sygnału wyjściowego (zmniejszanie fazy). (W tym miejscu należy przypomnieć, że zmiana częstotliwości generowanego przebiegu pociąga za sobą zawsze zmianę jego fazy.) Jeżeli na wejście generatora VCO podamy napięcie równe zeru, to generuje on sygnał o częstotliwości drgań swobodnych f₀. Przebieg wyjściowy z generatora jest zwykle prostokątny. Regulację generowanych częstotliwości uzyskuje się przez zmianę wydajności źródeł prądowych (regulowaną za pomocą wejściowego napię-

Rys. 16.9. Przykładowa charakterystyka generatora VCO

369

24 — Podstawy elektroniki, cz. II