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Concept
Boucle à phase asservie
Résumé
Une boucle à phase asservie, ou boucle à verrouillage de phase ou BVP (en anglais, phase-locked loop, ou PLL), est un montage électronique permettant d'asservir la phase ou la fréquence de sortie d'un système sur la phase ou la fréquence du signal d'entrée. Elle peut aussi asservir une fréquence de sortie sur un multiple de la fréquence d'entrée.
L'invention de la boucle à verrouillage de phase est attribuée à un ingénieur français, Henri de Bellescize, en 1932.
Étant donné que la réalisation des circuits correspondants est assez complexe et demande plusieurs dizaines de composants, ce n’est que dans les années 1960, avec l'apparition des circuits intégrés que la mise en œuvre de l'invention s'étend de façon considérable.
Une boucle à verrouillage de phase classique est constituée :
d'un comparateur de phase (Phase Frequency Detector - PFD) ;
d'un filtre de boucle ;
d'un oscillateur commandé en tension (Voltage Controlled Oscillator - VCO) et
d'un diviseur de fréquence éventuel.
On la trouve également sous la forme d'un circuit intégré.
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Relation entre fréquence d'entrée et fréquence de sortie :
Le comparateur de phase donne un signal fonction de l'écart de phase entre ses deux signaux d'entrée. Après passage par le filtre de boucle, le signal est appliqué à l'oscillateur commandé par une tension, le VCO.
Le signal de sortie du VCO est appliqué (après éventuellement une division par N de sa fréquence) sur l'entrée du comparateur de phase. On constitue ainsi un système bouclé qui asservit la fréquence ou la phase du VCO sur celles du signal d'entrée Fin.
Une boucle PLL peut avoir différentes fonctions.
FONCTION DÉMODULATEUR DE PHASE OU DE FRÉQUENCE :
N = 1 . La bande passante du filtre de boucle est supérieure aux fréquences de modulation, donc le VCO reçoit une tension qui va lui permettre de suivre les variations rapides , c'est-à-dire la modulation. Le signal de modulation est disponible en sortie du filtre de boucle.
FONCTION RÉCUPÉRATION DE PORTEUSE :
N = 1 .
Source officielle
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