Operación de Lazo de Enganche de Fase

El principio básico de ope­ración de un PLL puede ser ex­plicado brevemente como si­gue: sin ninguna señal de entrada aplicada al sistema, la tensión de error Vd(t) es igual a cero.  El VCO opera a una frecuencia establecida “wo” que es conocida como la frecuencia de operación libre o frecuencia natural. Si se aplica una señal entrante al sistema, el comparador de fase compara la fase y la frecuencia de la entrada con la fre­cuencia del VCO y genera una tensión de error Ve(t) que está relacionada con la fase y la diferencia de frecuencia entre las dos señales.  Este error de tensión es luego filtrado, amplificado y aplicado a la terminal de control del VCO.  De esta manera, la tensión de control Vd(t) fuerza a la frecuencia del VCO a variar en una dirección que reduce la diferen­cia de frecuencia entre “wo” y la señal de entrada. Si la frecuencia de entrada “wi” está suficientemente cerca a “wo”, la na­turaleza de feedback del PLL hace que el VCO se sincronice o enganche con la señal de entrada.  Una vez enganchado, la frecuencia del VCO es idéntica a la señal de entrada excepto por una dife­rencia de fase finita.  Esta diferencia de fase neta qo es necesaria para generar la tensión de error correctivo Vd(t), para desplazar la frecuencia del VCO de su valor de frecuencia libre a la frecuencia de la señal entrante “wi” y, así, mantener el PLL enganchado.  Esta habilidad de auto corrección del sistema también permite al PLL rastrear los cam­bios de frecuencia de la señal entrante una vez que está enganchado.

El rango de frecuencias sobre las cuales el PLL puede mantener su enganche con una señal entrante es definido como el rango de enganche del sistema.  La banda de frecuencias sobre las cuales el PLL puede adquirir enganche con una señal entrante se conoce como el rango de captura del sistema, y nunca es mayor que el rango de enganche.