Aplicaciones simples y de trabajo de PLL [cerrado]

Quizás una de las aplicaciones más útiles para un PLL es un multiplicador de frecuencia.

Un PLL es un bucle de retroalimentación. Los bucles de realimentación intentan alcanzar un estado estable en el que la entrada es igual a la salida. Al modificar el mecanismo de comentarios, puedes hacer muchas cosas interesantes ...

Considera lo siguiente:

Digamos que una frecuencia de 1MHz entra en el divisor pre configurado para dividir entre 1. Este 1MHz ingresa a una de las entradas del detector de fase. Ahora suponga que el divisor de retroalimentación está configurado a, digamos, M = 8. Este 1/8 de MHz ingresa a la segunda entrada del Detector de fase.

Debido a que el bucle está tratando de alcanzar un estado en el que las dos entradas son iguales, la frecuencia VCO tendrá que aumentar a 8MHz. Acaba de convertir 1MHz en 8MHz usando un par de divisores y un VCO.

Encontrará un multiplicador PLL en cada microcontrolador ARM. Usando un conjunto de varios divisores para N y M, puede generar muchas frecuencias diferentes desde una única fuente de reloj.

Esta es una descripción idealista seguida por un par de ejemplos prácticos.

Un PLL en su forma común es un detector de fase que controla la frecuencia de un oscilador. La salida del oscilador suele ser una onda cuadrada de frecuencia única.

El detector de fase recibe 2 entradas y produce un nivel de salida que es nominalmente central-riel cuando la fase de las dos entradas está exactamente a 90 grados entre sí. Si las frecuencias son diferentes, obtienes una señal compleja cuyo nivel promedio será más alto o más bajo que el riel central.

Esto le permite comparar dos frecuencias y obtener una medida de qué frecuencia de entrada es la más alta.

Si alimenta la salida del oscilador (que está controlada por el detector de fase) en una de las entradas del detector de fase Y aplica una señal desconocida en la otra entrada, el PLL intentará ajustar su propio oscilador para que coincide con la frecuencia de la señal de entrada pero 90º de fase desplazada.

¿Y qué? No es un gran problema hacer esto, podría decir PERO, si la frecuencia de entrada desconocida estaba bastante "sucia" con ruido y distorsión, lo que obtiene es una versión limpia del oscilador del PLL. Eso puede ser útil.

Debido a que puede elegir filtrar la salida del comparador de fase para eliminar las frecuencias altas, si la "entrada desconocida" se modula en frecuencia, la salida del oscilador no podrá seguir las modulaciones, pero sería representativa de la modulación no modulada. Frecuencia portadora de la "entrada desconocida". Útil en receptores de radio.

Por otro lado, si permitiera que el PLL "rastreara" las modulaciones de frecuencia de la entrada, la salida del comparador de fase (no el oscilador) se parecería a la señal que originalmente moduló la entrada. El PLL es ahora un demodulador de frecuencia.

Las descripciones anteriores son bastante simples y no he intentado describir los detalles que deben cubrir para diseñar con éxito un PLL.

Se usan mucho en circuitos integrados para generar relojes a varias velocidades desde un solo reloj maestro. Es conveniente tener solo un cristal de tiempo real en el diseño, luego generar otros a frecuencias más altas a partir de eso.