III/ CÁC KHỐI CƠ BẢN CỦA PLL:
2. Điều kiện dao động: bộ tạo dao động thường gồm hai khối:
Khối khuếch đại có hệ số khuếch đại: A = A exp(jϕA) = V2/V1
Với A: modun hệ số khuếch đại.
ϕA: góc di pha của bộ khuếch đại.
Khối hồi tiếp có hệ số truyền đạt β = βexp(jϕht). Với β: môđun hệ số hồi tiếp.
ϕht: góc di pha của mạch hồi tiếp.
Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại có hồi tiếp dương sẽ là:
A A Aht β − = 1 (*)
Từ (*) ta thấy, nếu βA = 1, hệ số khuếch đại của hệ thống sẽ trở nên lớn vô cùng. Điều đó không có nghĩa là khi đặt một điện áp ở đầu vào, ta sẽ nhận được ở đầu ra một điện áp lớn vô cùng. Aht = ∝ chỉ có nghĩa là khi điện áp vào có giá trị vô cùng bé (Vv≈ 0), điện áp ra vẫn có giá trị hữu hạn (Vr ≠ 0). Bởi vì trong mạch vào cũng có điện áp tạp âm nhiệt với phổ tần liên tục, nên nếu ở một tần số nào đó độ khuếch đại vòng của hệ thống thỏa mãn điều kiện
βA = +1 thì ngay khi không có tín hiệu vào, trong mạch ra vẫn xuất hiện dao động ở tần số nói trên. Đây gọi là hiện tượng tự kích của hệ thống có hồi tiếp.
A Khuếch đại β Hồi tiếp V2 V1
Nếu βA > 1 thì bộ khuếch đại có hồi tiếp dương cũng sẽ tự kích. Khi đó, biên độ dao động ở đầu ra sẽ tăng dần cho đến khi đoạn cong phía trên của đặc tuyến biên độ làm giảm hệ số khuếch đại tới giá trị tương ứng với βA = 1. Lúc này biên độ dao động không tăng nữa và dao động chuyển sang trạng thái xác lập.
Tóm lại, điều kiện để một hệ thống có hồi tiếp đóng kín phát sinh tự kích là: ( ) [ ] 1 exp . + = = A j A ht A β ϕ ϕ β
Từ điều kiện này, ta tách ra cụ thể như sau:
+ Điều kiện cân bằng biên độ để có tự kích : βA = 1 + Điều kiện cân bằng pha để có tự kích: ϕ =ϕA +ϕht =2nπ
với n = 0,1,2,3,…
ϕ : tổng dịch pha của cả mạch khuếch đại và hồi tiếp.