Phase Locked Loop

PLL telah muncul sebagai salah satu blok bangunan fundamental dalam teknologi elektronik. Hal ini digunakan untuk  perkalian frekuensi, detektor FM stereo, demodulator FM, pergeseran frekuensi keying decoder, lokal osilator di TV dan FM tuner. PLL terdiri dari detektor fasa, LPF dan osilator tegangan yang dikendalikan (VCO) yang terhubung bersama-sama dalam bentuk sistem umpan balik. VCO adalah generator yang frekuensi ditentukan oleh tegangan dari sumber eksternal. Akibatnya, setiap frekuensi modulator dapat berfungsi sebagai VCO.

Detektor fasa membandingkan frekuensi input   dengan frekuensi umpan balik . Output dari detektor fasa sebanding dengan perbedaan fasa antara  dan   . Tegangan keluaran dari detektor fasa adalah tegangan DC. Frekuensi output dari VCO berbanding lurus dengan input tingkat DC. Frekuensi VCO dibandingkan dengan frekuensi masukan dan disesuaikan sampai sama dengan frekuensi masukan.

LM 565

 Gambar  LM565

Frekuensi VCO diatur dengan resistor eksternal dan kapasitor. Phase Locked Loop (PLL) merupakan sistem tertutup membentuk feedback negatif dengan sinyal feedback digunakan untuk mengunci (lock) frekuensi dan phasa keluaran terhadap frekuensi dan phasa sinyal input. PLL digunakan untuk filtering, penggeser frekuensi (frequency sinthesis), kontrol kecepatan motor, frequency modulation, demodulation, signal detection, dan aplikasi lainnya. Beberapa parameter dalam PLL antara lain :

1.    Free-running  frequency adalah frekuensi keluaran VCO pada kondisi tidak ada sinyal masukan.

 

Dimana

R8 = nilai resistor pada pin 8

C9 = nilai kapasitor pada pin 9

Vc = tegangan pada pin 7

2.  Locked-range adalah  kawasan  atau  daerah  frekuensi  dimana  lingkar  dapat bertahan terkunci. Daerah ini dibatasi oleh frekuensi operasi minimum dan maksimum. Frekuensi operasi maksimum adalah frekuensi tertinggi sinyal masukan dimana lingkar (loop) masih dapat terkunci. Cara mencarinya dengan mengubah frekuensi  sinyal masukan  dari kondisi PLL  tidak  terkunci  (dari  frekuensi  tinggi sehingga PLL tidak terkunci), perlahan-lahan frekuensi diturunkan sehingga pada harga frekuensi tertentu PLL akan terkunci pada frekuensi tersebut. Frekuensi operasi minimum adalah frekuensi terendah sinyal masukan dimana lingkar-lup masih  dapat  menguncinya.  Cara  mencarinya  yaitu  dalam  keadaan  PLL  tidak terkunci sinyal masukan dinaikan dari frekuensi paling rendah (sehingga PLL tidak terkunci) dinaikan perlahan-lahan sehingga PLL mulai terkunci. Pertengahannya pada free-running frequency

Modulator Sensitivity

Frekuensi deviasi yang dihasilkan VCO berbanding lurus dengan amplitude  sinyal informasi. Jumlah penyimpangan dapat dicari dengan persamaan

Dimana

Ko  = modulator sensitivity

Vm = amplitude sinyal informasi

 

Contoh hasil percobaan

Sinyal free running 100 KHz

Sinyal masukan 5 KHz

. Perbandingan sinyal free running dengan sinyal masukan

Perbandingan sinyal input dengan output