Ein Phasenregelkreis (PLL) bezeichnet in Navipedia eine Schlüsseltechnologie, die in Navigationssystemen verwendet wird, um die Frequenz und Phase von Signalen zu synchronisieren und zu stabilisieren. Es trägt dazu bei, eine genaue und zuverlässige Zeit- und Frequenzsynchronisierung sicherzustellen, die für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei Positionierungs- und Navigationsanwendungen von entscheidender Bedeutung ist. PLLs werden häufig in GPS-Empfängern und anderen Satellitennavigationssystemen verwendet, um Satellitensignale zu verfolgen und zu demodulieren und so eine präzise Zeitsynchronisation mit Satellitenuhren und präzise Positionsberechnungen sicherzustellen.
Ein Phasenregelkreis (PLL) ist ein Steuersystem, das zur Erzeugung eines Ausgangssignals verwendet wird, dessen Phase an die Phase eines Eingangssignals gekoppelt ist. Es besteht aus einem Phasendetektor, einem Tiefpassfilter (Loop-Filter) und einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO). Der Phasendetektor vergleicht die Phase des Eingangssignals (Referenzsignal) mit der Phase des Ausgangssignals (VCO-Rückkopplungssignal). Das resultierende Fehlersignal wird gefiltert und zur Anpassung der VCO-Frequenz verwendet, wodurch das Ausgangssignal in Phasen- und Frequenzausrichtung mit dem Eingangssignal gebracht wird. PLLs werden häufig in Kommunikationssystemen, Takterzeugungsschaltungen, Frequenzsynthese und Timing-Anwendungen eingesetzt.
Unter Phasenschleife versteht man den Prozess in einer Phasenregelschleife (PLL), bei dem die Rückkopplungsschleife die Phase und Frequenz des Ausgangssignals an die des Eingangssignals anpasst. Dabei wird die Phasendifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen kontinuierlich verglichen, ein Fehlersignal erzeugt, gefiltert und zur Anpassung der VCO-Frequenz verwendet, bis die Phasendifferenz minimiert ist und das Ausgangssignal mit dem Eingangssignal phasenstarr ist. Dies gewährleistet eine stabile und präzise Frequenz- und Phasensynchronisation in verschiedenen elektronischen Systemen und Kommunikationsgeräten.
In den Designgrundlagen ist ein Phasenregelkreis (PLL) ein grundlegender Baustein, der zur Erzeugung stabiler Taktsignale, zur Wiederherstellung von Daten aus verrauschten Kommunikationskanälen, zur Demodulation von Signalen in Kommunikationssystemen und zur Synchronisierung mehrerer Signale verwendet wird. Es bietet Funktionen zur Frequenzsynthese, Reduzierung des Phasenrauschens sowie präzise Frequenz- und Phasensteuerung und ist daher unverzichtbar in modernen elektronischen Schaltkreisen und Systemen, in denen präzises Timing und Signalsynchronisation für Leistung und Zuverlässigkeit unerlässlich sind.
Zwei Anwendungen von Phasenregelkreisen (PLLs) umfassen:
- Taktwiederherstellung: PLLs werden in Kommunikationssystemen verwendet, um das ursprüngliche Taktsignal aus einem modulierten Trägersignal wiederherzustellen. Sie verfolgen die Phase und Frequenz des Trägersignals und extrahieren die im modulierten Signal eingebetteten Taktinformationen für eine präzise Datendemodulation und Synchronisierung.
- Frequenzsynthese: PLLs werden in Frequenzsynthesizern verwendet, um stabile und genaue Ausgangsfrequenzen aus einem Referenzoszillator zu erzeugen. Durch die Steuerung der VCO-Frequenz basierend auf der Phasendifferenz zwischen Referenz- und Rückkopplungssignal können PLLs Ausgangssignale mit Frequenzen erzeugen, die ein Vielfaches oder Bruchteile der Referenzfrequenz sind, und ermöglichen so eine flexible Frequenzerzeugung für verschiedene Anwendungen wie lokale Oszillatoren in Kommunikationssystemen und Radar , Radarsysteme und Testgeräte.