PLLpohjaisia

PLL-pohjaiset järjestelmät ovat elektroniikassa ja signaalinkäsittelyssä käytettyjä rakenteita, joissa viite-signaalin ja tuotetun signaalin vaihe tai taajuus pidetään kiinni toisiinsa suljetussa palautelenkissä. Tavoitteena on synkronoida tuotetun signaalin ominaisuudet viiteen nähden, usein vakioida taajuus tai vähentää jitteriä.

Perusosat ja toiminta

Yleisesti PLL koostuu vaiheentunnistimesta (phase detector), palautusketjussa olevan loop-filtrien ja taajuusohjaajan (verkkolevy VCO, voltage-controlled oscillator) sekä tarvittaessa taajuusjakajista. Vaiheentunnistin vertaa viite-signaalia tuotettuun signaaliin ja tuottaa jännite- tai pulssivirran, joka muokkaa VCO:n taajuutta niin, että signaalit pysyvät sinisoinnissa. Jos käytössä on jakaja, VCO:n taajuus jaetaan ennen vertailua viite-signaaliin.

Tyypit

Analog PLL: tavanomainen toteutus, jossa signaalit ja silmukka toimivat analogisesti. Digitaalinen PLL (DPLL) käyttää digitaalista vaiheentunnistusta ja ohjausta, usein FPGA- tai mikrotekniikan avulla. All-digital PLL (ADPLL) on täysin digitaalinen toteutus, jossa kaikki takaisinvirtapiirit ovat digitaalisia.

Käyttökohteet ja ominaisuudet

PLL-pohjaisia järjestelmiä käytetään kellon generaation ja taajuus­synthesiksen, radioliikenteen ja datan palautuksen sekä kellon synkronoinnin yhteydessä. Keskeisiä ominaisuuksia ovat lock- ja capture-range, suljettuun silmukkaan liittyvä stabiilisuus ja nopea reaktio sekä kuuluisat piirteet, kuten taajuuslähdejännitteisyys, jännitteen aiheuttama kohina ja spurit. Oikea kierresilmä ja loop-bandreihin liittyvät suunnittelupäätökset vaikuttavat suorituskykyyn ja häiriöihin.