Hỡnh 2.2 cho thấy đặc trưng chuyển tần số sang điện ỏp điển hỡnh của PLL. Khi đưa tín hiệu vào PLL, tần số sẽ được quột từ từ trờn một dải rộng. Trục thẳng đứng là điện thế tương ứng Vd của mạch. Trờn hỡnh 2.2a là trường hợp tần số tín hiệu tăng dần, mạch khụng phản ứng gỡ với tín hiệu cho đến khi tần số tín hiệu đạt tới tần số ω1 tương ứng với biờn dưới của vựng bắt chập. Lỳc đú hệ bắt chập với tín hiệu vào và tạo ra bước nhảy của điện thế Vd với dấu õm. Sau đú, VCO thay đụ̉i tần số với hệ số gúc bằng nghịch đảo của hệ số khuếch đại lối vào VCO (1/K0) và đi qua giỏ trị V0 khi ω1=ω0 mạch bỏm sỏt tín hiệu vào cho đến khi tần số tín hiệu vào đạt đến ω2 tương ứng với biờn trờn của khoảng giữ chập. Khi đú hệ mất bỏm, điện thế Vd tụt xuống V0 và tạo ra tần số dao động tự do của VCO (hỡnh 2.2a).
Nếu ta lại cho tần số tín hiệu vào quột theo chiều hướng giảm dần thỡ quỏ trỡnh lặp lại nhưng đảo ngược so với trước (hỡnh 2.2b) mạch bắt chập lại với tín hiệu ở ω3 tương ứng với biờn trờn của dải bắt chập và bỏm sỏt theo tín hiệu vào cho đến khi tần số của tín hiệu vào bằng ω4 tương ứng với biờn độ của dải giữ chập.
Như vậy là dải bắt chập của hệ là (ω1,ω3) và dải giữ chập là của hệ (ω2,ω4). Do đặc trưng chuyển tần số - điện ỏp như trờn nờn PLL cú tính chọn lọc với tần số trung tõm VCO và chỉ cú phản ứng đối với những tần số tín hiệu vào sai lệch so với ω0 là ωC hoặc ωL (ωC=(ω3-ω1)/2 và ωL=(ω2-ω4)/2), tuỳ theo mạch bắt đầu cú hay khụng cú điều kiện giữ pha ban đầu.
Sự tuyến tính của đặc trưng chuyển đụ̉i tần số sang điện ỏp của PLL chi do hệ số chuyển đụ̉i của VCO quyết định, do đú ta thường đòi hỏi VCO cú đặc tính chuyển điện ỏp sang tần số ở mức độ tuyến tính cao.
Hỡnh 2.2. Đặc trưng chuyển tần số - điện áp của PLL.
Hỡnh 2.3. Sự phụ thuụ̣c của tần số VCO vào điện áp.
Vd (V) Vmax V Vmin f0 min f0 (V) f0 max fVCO (kHz)
Hỡnh 2.3 biểu diễn đường đặc trưng sự phụ thuộc tần số phỏt của VCO vào điện ỏp điều khiển Vd ở đõy fmax và fmin là tần số của mỏy phỏt VCO tương ứng với tần số gúc ω2 và ω4. Khi đú dải giữ chập của hệ là: ΔfL = fmax - fmin
Nếu gọi fS là tần số của tín hiệu lối vào thỡ dải bắt chập của hệ PLL là: ΔfC = fSmax - fSmin
trong đú fSmax và fSmin là tần số của tín hiệu tương ứng với tần số gúc ω3 và ω1.