O que é pll?

PLL (Phase-Locked Loop)

Um PLL (Phase-Locked Loop), ou Malha de Travamento de Fase, é um sistema de controle que gera um sinal cuja fase está relacionada a uma fase de um sinal de entrada ("sinal de referência"). É um circuito fechado de feedback que compara a fase de um sinal de entrada com a fase de um sinal de saída gerado internamente. A PLL tenta ajustar a fase do sinal de saída para que corresponda à fase do sinal de entrada.

Componentes Principais

Um PLL é tipicamente composto pelos seguintes elementos:

Oscilador Controlado por Tensão (VCO): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Oscilador%20Controlado%20por%20Tensão Gera um sinal de saída com uma frequência controlada por uma tensão de entrada. A frequência de oscilação pode ser ajustada variando essa tensão.
Detector de Fase (Phase Detector): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Detector%20de%20Fase Compara a fase do sinal de entrada (referência) com a fase do sinal de saída do VCO e produz um sinal de erro proporcional à diferença de fase.
Filtro de Loop (Loop Filter): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Filtro%20de%20Loop Filtra o sinal de erro do detector de fase, removendo ruído de alta frequência e estabilizando o loop de feedback. A função de transferência do filtro de loop afeta significativamente o comportamento dinâmico do PLL.
Divisor de Frequência (Frequency Divider): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Divisor%20de%20Frequência (Opcional) Divide a frequência do sinal de saída do VCO antes de ser alimentado de volta ao detector de fase. Isso permite que o PLL gere frequências de saída que são múltiplos da frequência de referência.

Princípio de Funcionamento

O detector de fase compara a fase do sinal de referência com a fase do sinal de feedback (que pode vir diretamente do VCO ou após um divisor de frequência).
O detector de fase gera um sinal de erro proporcional à diferença de fase entre os dois sinais.
O filtro de loop suaviza o sinal de erro e o alimenta para o VCO.
O VCO ajusta sua frequência de saída com base na tensão de entrada (sinal de erro filtrado).
Se a fase do sinal de saída do VCO estiver atrasada em relação à fase do sinal de referência, o sinal de erro fará com que o VCO aumente sua frequência. Se a fase do sinal de saída do VCO estiver adiantada em relação à fase do sinal de referência, o sinal de erro fará com que o VCO diminua sua frequência.
Eventualmente, o loop se estabilizará em um estado onde a fase do sinal de saída do VCO esteja "travada" na fase do sinal de referência (ou em uma relação definida pela taxa de divisão do divisor de frequência, se presente).

Aplicações

PLLs são amplamente utilizados em diversas aplicações, incluindo:

Comunicações: https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Comunicações Demodulação de FM, recuperação de clock, sincronização de dados.
Síntese de Frequência: https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Síntese%20de%20Frequência Geração de frequências precisas e estáveis para diversos fins.
Recuperação de Clock: https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Recuperação%20de%20Clock Extração do sinal de clock de um fluxo de dados.
Microprocessadores: https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Microprocessadores Geração de sinais de clock para o funcionamento do processador.

Parâmetros Importantes

Largura de Banda (Bandwidth): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Largura%20de%20Banda A faixa de frequências sobre a qual o PLL pode rastrear as mudanças na frequência de referência.
Tempo de Estabelecimento (Settling Time): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Tempo%20de%20Estabelecimento O tempo necessário para o PLL se travar em uma nova frequência após uma mudança na frequência de referência.
Ruído de Fase (Phase Noise): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Ruído%20de%20Fase Uma medida da flutuação da fase do sinal de saída.
Faixa de Captura (Capture Range): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Faixa%20de%20Captura A faixa de frequências iniciais na qual o PLL consegue travar.
Faixa de Travamento (Lock Range): https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/Faixa%20de%20Travamento A faixa de frequências que o PLL consegue manter travado.