Circuitos integrados phase loched loop ( pll )

Circuitos integrados Phase Loched Loop ( PLL )

Los circuitos integrados PLL son utilizados en demodulación de señales de frecuencia modulada, decodificadores de tono, multiplicación y división de frecuencias, demodular señales SCA ,regulación de velocidad de motores, instrumentación industrial, en receptores, regeneración de señales y controles ultrasónicos, como eliminadores del control desintonía fina en los sintonizadores de los receptores de televisión.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:
Desde hace más de 60 años se conoce el principio de funcionamiento de estos circuitos integrados. Para los técnicos en electrónica, saben que en la mayoría de los receptores de televisión, en la sección de sincronismo horizontal se utiliza una especie de PLL.

El detector de fase en el TVcompara la frecuencia del oscilador de barrido horizontal con un gran número de impulsos de sincronismo enviados desde el transmisor y lo ajusta automaticamente de manera tal que coincida en promedio con la frecuencia y fase de la onda portadora.
Cualquier ruido que pudiera afectar el buen funcionamiento es reducido ampliamente por el circuito PLL, esto se debe a que es un proceso que se define porel término medio.

TEORíA DE SU FUNCIONAMIENTO:
Diagrama en bloques En la figura, se puede observar que el pll está formado por 3 elementos básicos: un comparador de fase o detector, un filtro paso bajo y un oscilador de frecuencia controlado por voltaje.

DETECTOR DE FASE. Compara la fase de la señal de entrada del VCO y genera un voltaje de salida que es proporcional a la diferencia de faseentre las dos. Si no se aplica señal de entrada al circuito , el oscilador controlado por tensión operará aa una frecuencia que se denomina como central o frecuenica propia. Siendo este el caso, el detector de fase no dará señal de error a su salida y no se aplicará por tanto tensión de control al oscilador por la lñinea de realimentación de error.

Cuando hay señal de error, efecto causado poruna señal de entrada con fase instantánea distinta a la fase instanténea de la frecuencia central del VCO, el voltaje de salida del detector es trasladado al filtro paso bajo para suprimirle el ruido y todo componente de alata frecuencia. Toda vez que está filtrado se hace llegar al oscilador, de forma tal que éste tienda a reducir la diferencia de fase entre las dos señales, aumentando odisminuyendo su frecuencia de oscilación.

el proceso se repite infinidad de veces hasta que el voltaje de control, o sea la señal de error, haga que la frecuencia del VCO se estabilice en un punto igual al promedio de la frecuencia de la señal de entrada al circuito.

la freduencia de la señal de entrada es suficientemente cercana a la frecuencia central del PLL, el oscilador local quedaráenclavado en frecuencia con la señal de entrada , pero generalmente siempre existirá una pequeña diferencia de fase entre ambas para mantener la tensión de error suficiente y obligar al oscilador local VCO a operar a esa frecuencia.

El circuito de realimentación de un PLL se encarga de mantener automáticamente la frecuencia del oscilador en consonancia con la freduenica de entrada. Sin embargo, paraque esto se lleve a cabo, la señal de entrada tiene que poseer una frecuencia comprendida dentro de un cierto margen, a la izquierda y a la derecha de la frecuencia central, denominada gama de mantenimiento o de enclavamiento.

La gama de frecuencias de mantenimiento viene limitada por la tensión máxima de control que pueda generar el circuito detector de fase, ya que de su valor depende la gamade frecuencias de funcionamiento del oscilador controlado por voltaje.

Esta gama de frecuencias de mantenimiento puede ser varias veces superior al ancho de banda de las señales aceptadas a la entrada por el PLL, de manera que el oscilador local podrá seguir las variaciones de frecuencia de la señal de entrada, conservando un ancho de banda limitado y con muy bajo nivel de ruido, sea, señales...