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 Elettronica e telecomunicazioni ---------------------------- 1 ---- PLL Rizzuti Mariarosaria 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. Elettronica e telecomunicazioni ---------------------------- 2 ---- 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. Elettronica e telecomunicazioni ---------------------------- 3 ----