EL COMPARADOR DE FASE DEL PLL
El detector de fase, como su propio
nombre indica, es capaz de determinar el desfase existente entre dos señales.
Existe una gran variedad de ellos, de los que se destacan los siguientes:
detectores de fase de muestreo y retención, detectores de fase de tipo
discriminador, detectores de fase de tipo multiplicador y detectores de fase
digitales. Dependiendo de la aplicación para la que se va a usar el PLL hay que
ponerle un detector de fase u otro, ya que no hay uno que sea el mejor sino que
depende del uso que se le dé al circuito.
Para elegir un detector u otro hay
que tener en cuenta, principalmente, dos factores: el tipo de señal de entrada
y el intervalo de error de fase de entrada en el cual la salida es lineal.
Dependiendo del tipo de señal de entrada que se va a aplicar al PLL se usará un
tipo de detector de fase u otro ya que, por ejemplo, una entrada cosenoidal y
una entrada digital requieren detectores de fase diferentes. Por otra parte, según sea el intervalo de
error de fase de la entrada en el cual la salida es lineal también se utiliza
un detector de fase u otro. Cuanto más
amplio sea dicho intervalo más útil va a ser el detector de fase para controlar
el lazo y además el ruido va a afectar menos.
Los detectores de fase de tipo multiplicador y los digitales son los que
más se utilizan. Los primeros son
útiles cuando la señal de entrada es de tipo cosenoidal y los segundos, como su
nombre indica, son usados para señales de entrada de tipo digital.
Para simular el detector de
envolvente del tipo multiplicador, basta con construir en simulink el siguiente
sistema
Donde
la señal de entrada es una senoidal de amplitud 1 y frecuencia 15rads/s, la
señal del VCO es una senoidal de amplitud 1 y frecuencia 5rads/s.
En
la figura siguiente tan sólo se representa el funcionamiento del detector de
fase
donde puede observarse que alrededor
de la frecuencia de la señal de entrada se encuentran las componentes de suma y
diferencia de las frecuencias de ambas señales, esto es para el caso en que la
señal de entrada tiene una frecuencia mayor a la del VCO.
Cuando la señal de entrada tiene su
frecuencia menor a la del VCO, entonces, la salida del comparador es como se
muestra a continuación:
en este caso la frecuencia de la señal de entrada es
de 2rads/s, manteniendo constante a la frecuencia del VCO. Nuevamente, están presentes las componentes
de suma y diferencia de frecuencia pero alrededor de la frecuencia del
oscilador.
