Circuiti PLL

PLL Rizzuti Mariarosaria
Circuiti PLL
I circuiti PLL ( Phase Locked Loop, anello ad aggancio di fase ) sono un tipo di
circuito di notevole importanza nel campo dell' elettronica e delle telecomunicazioni.
Si tratta di un circuito retroazionato, che viene impiegato in molte applicazioni, nei
decodificatori di tono telefonici, nei moderni radioricevitori AM-FM, nei telefoni
cellulari e nei generatori di segnali da laboratorio.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Lo schema base di un circuito PLL è costituito da tre blocchi:
-Comparatore di fase : esegue il confronto fra due segnali dando in uscita un segnale
il cui valore medio è proporzionale alla differenza di fase fra i due segnali d' ingresso;
-Filtro passa basso (LPF) :chiamato anche filtro di Loop, provvede a ricavare il valore
medio del segnale in uscita dal comparatore di fase, e ad inviarlo all' ingresso del
VCO;
-VCO : è un oscillatore in grado di cambiare la sua frequenza di uscita, in funzione di
una tensione di controllo.
Schema a blocchi di un circuito PLL
Compar.
Di fase
L
P
F
VC
O
'anello di retroazione fa si che, se all' ingresso del PLL si applica una sorgente di
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riferimento a frequenza
FR diversa dalla frequenza di oscillazione libera del VCO, il
comparatore di fase fornisce all' uscita un segnale che, attraverso il filtro passa
basso,dà luogo ad una tensione di errore che agisce sul VCO, modificandone la
frequenza di oscillazione in modo da ridurre la differenza fra le due frequenze(stato
di cattura del PLL): il processo continua fino a che non si verifica l' uguaglianza fra le
due frequenze (stato di aggancio). In tale condizione che il VCO è ”agganciato in
fase” al segnale di riferimento, poiché , attraverso il controllo della fase, la frequenza
del VCO insegue istantaneamente le eventuali variazioni della
Normalmente il filtro
di Loop è un filtro del 1 ordine, a RC oppure del tipo a ritardo-anticipo.
Le caratteristiche di funzionamento di un PLL si suddividono in:
-Statiche :consentono di determinare la caratteristica di trasferimento tensionefrequenza del PLL nello stato di aggancio.
-Dinamiche : riguardano invece il comportamento nello stato di cattura e consentono
di determinare la risposta transitoria attraverso la definizione della frequenza naturale
smorzata
f
s
, del tempo di assestamento
e della frequenza naturale
ta
, del fattore di smorzamento
del sistema.
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PLL Rizzuti Mariarosaria
La teoria del PLL ipotizza che il comparatore di fase ed il VCO abbiano caratteristiche
di conversione lineari e che il filtro di Loop sia del 1 ordine.Abbiamo0 già detto che il
PLL è un circuito retroazionato percui soggetto al rischio di instabilità. La
realizzazione pratica di questi circuiti è facilitata dalla disponibilità di numerosi tipi di
dispositivi integrati aventi al loro interno tutte le funzioni del PLL ad eccezione del
filtro di Loop, che va progettato ad hoc; ciò consente al progettista di risolvere
qualsiasi problema . Alcuni di questi integrati hanno caratteristiche che li rendono più
adatti a particolari applicazioni come: l' NE561 B, l' NE567 e il 4046. Normalmente
questi circuiti contengono il comparatore di fase, il VCO ed un circuito amplificatore
da porre in uscita del comparatore prima del filtro di Loop.
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