Phasenregelschleifen

Phasenregelschleifen („phase-locked loops“, PLL) (zwei grundlegende Arbeiten sollten bei der Untersuchung des Ursprungs von Phasenregelschleifen berücksichtigt werden, nämlich E.V. Appleton, Proc Camb Philos Soc 21[Teil III]:231, 1922–1923 und H. de Bellescize, L’Onde Electrique 11:230–240, 1932) sind elektronische Schaltungen, die eine negative Rückkopplung verwenden, um die Ausgangsphase eines Signals auf die Eingangsphase des Signals zu sperren, indem sie den Phasenfehler zwischen Eingang und Ausgang ermitteln und den resultierenden Fehler auf 0 reduzieren. (Für die Zwecke dieser Diskussion und im gegenwärtigen Kontext bedeutet 0, den Fehler auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren.) Ein spannungsgesteuerter Oszillator („voltage-controlled oscillator“, VCO) (zwei Arten von Oszillatoren werden häufig in PLL verwendet, nämlich harmonische – sinusförmige Wellenformen – und Relaxationsoszillatoren – Sägezahn- oder Dreieckswellenformen) wird verwendet, um den Phasenfehler auf 0 zu reduzieren. (Es sollte beachtet werden, dass das Eingangssignal und/oder das Referenzsignal, das vom VCO erzeugt wird, sinusförmig sein kann.) Der einfachste Phasendetektor besteht aus einem XOR-Gatter, das wie in Abb. 10.3 gezeigt konfiguriert ist. Phasenregelschleifen werden weit verbreitet in HF-Anwendungen, Telekommunikation, einer Vielzahl von digitalen Schaltungen, digitalen Computern und in vielen anderen Anwendungen eingesetzt. Sie können verwendet werden, um ein Signal zu demodulieren, ein Signal aus einem rauschbehafteten Kommunikationskanal wiederherzustellen, eine stabile Frequenz vom Vielfachen einer Eingangsfrequenz zu erzeugen (Frequenzsynthese; U.L. Rhode, Digital PLL frequency synthesizers, 1983) oder präzise getaktete Taktimpulse in digitalen Logikschaltungen wie Mikroprozessoren zu verteilen.