PLL (Phase-Locked Loop) 이해

PLL (Phase-Locked Loop)의 구조는 다음과 같다.

 

 

 

Phase Detector (또는 Phase Comparator)는 입력되는 2개 신호의 위상을 비교하여 차이를 출력한다.

 

VCO (Voltage Controlled Oscillator)는 입력되는 전압에 비례한 주파수의 신호가 출력 된다.

 

위의 PLL에서 입력되는 신호의 주파수 FIn의 N배 주파수 FOut의 신호가 출력 된다.

 

FIn으로 입력되는 기준 주파수는 저주파를 사용하여 고주파로 변환할 수 있다. 저주파 발생기는 고주파 발생기에 비해 안정도가 높기 때문에 저주파를 이용하여 정밀한 고주파 신호를 발생 시킬 수 있다.

 

N 값을 변경 시켜 출력 주파수를 정밀하게 변경할 수도 있다.

 

PLL에는 디지털 PLL과 아날로그 PLL이 있다.

 

PLL이 사용되는 분야는 다음과 같다.

 

  - FM, AM Demodulation

  - 작은 크기의 신호 복원

  - 데이터 스트림에서 클럭 생성

  - CPU에서 Clock Multiplier

  - 디코더, 모뎀

  - 아날로그 비디오 신호의 동기

  - DC 모터 제어

 

 

간단한 디지털 Phase Detector는 XOR 게이트를 사용한 다음과 같은 회로이다. 입력되는 2개의 신호가 동일하면 0이 출력 되고 2개의 신호 위상이 다르면 1이 출력 된다. 이와 같은 출력신호가 LPF를 거치면 신호의 진폭에 비례하는 아날로그 전압이 출력되고 그 전압이 VCO에 입력된다.