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    Lazos de Fase Cerrada

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    Un lazo de fase cerrada (PLL) sincroniza la frecuencia de salida de un oscilador controlado por voltaje (VCO) con la frecuencia de entrada. Un PLL típico consta de un comparador de fase, un filtro, un amplificador y un VCO. El comparador mide la diferencia de fase entre la entrada y la salida del VCO y genera una señal de error que se utiliza para ajustar la frecuencia del VCO a través de un proceso de retroalimentación, sincronizando así la salida con la entrada. Los PLL se utiliz

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    Lazos de Fase Cerrada

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    Un lazo de fase cerrada (PLL) sincroniza la frecuencia de salida de un oscilador controlado por voltaje (VCO) con la frecuencia de entrada. Un PLL típico consta de un comparador de fase, un filtro, un amplificador y un VCO. El comparador mide la diferencia de fase entre la entrada y la salida del VCO y genera una señal de error que se utiliza para ajustar la frecuencia del VCO a través de un proceso de retroalimentación, sincronizando así la salida con la entrada. Los PLL se utiliz

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    LAZOS DE FASE CERRADA

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    LAZOS DE FASE CERRADA

    El lazo de fase cerrada (PLL, de phase-locked loop) o lazo amarrado por fase se usa en forma extensa
    en las comunicaciones electrónicas para modulación, demodulación, generación de frecuencia y
    síntesis de frecuencia. Los PLL se usan tanto en los transmisores como en los receptores, con
    modulación analógica o digital, y con la transmisión de pulsos digitales. Los lazos de fase cerrada se
    usaron por primera vez en 1932 para detección síncrona de señales de radio, circuitos de
    instrumentación y sistemas de telemetría espacial. Sin embargo, se evitó durante muchos años el
    uso de los PLL por su gran tamaño, complejidad necesaria, banda angosta y costo. Con la entrada de
    la integración en gran escala los PLL ocupan poco espacio, son fáciles de usar y son más fiables. Por
    consiguiente, los PLL cambiaron desde una técnica especializada de diseño y ahora son un elemento
    constructivo universal, con numerosas aplicaciones. Hoy se consigue más de una docena de
    productos con PLL distintos, de circuito integrado, con varios fabricantes. Algunos de ellos se
    consideran como circuitos de propósito general adecuados para una multitud de usos, mientras que
    otros estan planeados u optimizados para aplicaciones especiales como detección de tono,
    decodificación estereofónica y síntesis de frecuencias.

    En esencia, un PLLes un sistema de control retroalimentado de lazo cerrado en el que la frecuencia


    de la señal de voltaje retroalimentada es el parámetro de interés, y no sólo el voltaje. El PLL
    proporciona una sintonía selectiva y filtrado de frecuencia, sin necesidad de bobinas o de inductores.
    El circuito básico de fase cerrada se ve en la fig. 2-21 y consiste en cuatro bloques primarios: un
    comparador (mezclador) de fase, un filtro pasabajas, un amplificador de baja ganancia (amplificador
    operacional) y un oscilador controlado por voltaje (VCO). Cuando no hay señal externa de entrada, el
    voltaje de salida vsal es igual a cero. El VCO funciona a una frecuencia establecida, llamada su
    frecuencia natural o de funcionamiento libre (fn), que se ajusta con un resistor Rt y un capacitor Ct
    externos. Si se aplica al sistema una señal de entrada, el comparador de fase compara la fase y la
    frecuencia de la señal de entrada con la frecuencia natural del VCO y genera un voltaje de error,
    Vd(t), que se relaciona con la diferencia de fase y frecuencia entre las dos señales. Este voltaje de
    error se filtra, amplifica y aplica a la terminal de entrada del VCO. Si la frecuencia fi de entrada es
    suficientemente cercana a la frecuencia natural del VCO, fn, la naturaleza de retroalimentación del
    PLLhace que se sincronice o amarre el VCO con la señal de entrada. Una vez amarrada, la frecuencia
    del VCO es idéntica a la de la señal de entrada, a excepción de una diferencia finita de fase, que es
    igual a la fase de la señal de entrada menos la fase de la señal de salida del VCO. Intervalos de
    enganche y de captura Los dos parámetros de los PLLque indican su intervalo de frecuencia útil son
    el intervalo de enganche y el intervalo de captura.

    Intervalo de enganche. Se define al intervalo de enganche como el margen de frecuencias cercanas a


    la frecuencia natural del VCO, fn, dentro del cual el PLL puede mantener la sincronización con una
    señal de entrada. Esto presupone que al principio el PLL estaba sincronizado con la entrada. El
    intervalo de enganche también se llama intervalo de rastreo. Es el margen de frecuencias dentro del
    cual el PLL rastrea o sigue con exactitud a la frecuencia de entrada. El intervalo de enganche
    aumenta cuando aumenta la ganancia general del lazo del PLL(la ganancia se describe en una
    sección posterior de este capítulo). El intervalo de retención es igual a la mitad del intervalo de
    enganche, es decir, intervalo de enganche 2 intervalo de retención. La relación entre los intervalos
    de enganche y de retención se ven en el diagrama de la fig. 2-22. La frecuencia mínima a la que
    rastrea el PLL se llama límite inferior de enganche (fll), y la frecuencia máxima de rastreo se llama
    límite superior de enganche (flu). El intervalo de enganche depende de las funciones de
    transferencia (ganancias) del comparador de fase, del amplificador de baja ganancia y del VCO.

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