Friday, April 26, 2013

Phase Locked Loop (PLL) - Bag 1: Pendahuluan

Tulisan ini adalah tulisan saya di http://elektronika.web.id/ namun ada sebagian yang diedit dan dilengkapi. Pada elektronika.web.id gambar-gambar yang saya posting di web tersebut hilang semua kecuali yang saya posting di google seperti pada tulisan saya yang lain: "cara kerja frekuensi counter". Untuk yang terakhir ini adalah tulisan yang belum selesai.



Mulai disini

PLL (Phase Locked Loop) atau terjemahan bebasnya Ikal Terkunci Fasa merupakan sistem pengaturan loop tertutup. Yang dimaksud terkunci fasa (Phase Locked) adalah suatu besaran sinyal atau gelombang listrik (frekuensi atau fasa) dimana fasanya terkunci oleh fasa dari sinyal yang lain.

PLL pada dasarnya terdiri dari bagian-bagian osilator (OSC), Detektor Fasa (?), Low Pass Filter (LPF) dan Voltage Controled Oscilator (VCO). Blok diagram PLL sebagai berikut:



Fungsi masing-masing blok dan cara kerja PLL sebagai berikut.
Oscilator menghasilkan frekuensi F1. VCO yang juga merupakan oscilator menghasilkan frekuensi F2. Kedua frekuensi ini dimasukkan kedalam detektor fasa (?). Jika ada perbedaan fasa antara kedua sinyal masukan (F1 dan F2) maka detektor fasa akan mengluarkan sinyal kontrol yang kemudian oleh Low Pass Filter (LPF) ditapis untuk mendapatkan nilai tegangan DC nya dimana nilai tegangan ini digunakan untuk mengontrol keluaran VCO (F2) naik atau turun. Keadaan ini terus berlangsung sampai fasa dari F2 sama dengan fasa F2. Jika sudah demikian atau fasa F1 sama dengan fasa F2 maka keadaan ini disebut terkunsi fasa. Apabila ada pergeseran pada F1 atau pada F2, maka F2 akan selalu menyesuaikan dengan F1 akibat dari adanya sinyal kontrol (DC) yang keluar dari LPF. Jika fasa kedua masukannya sama maka terjadi yang namanya fasa terkunci. Inilah yang dikatakan Phase Locked. Dalam keadaan fasa terkunci maka kedua masukan (F1 dan F2) akan mempunyai frekuensi yang sama sehingga F1=F2

Karena sistem ini merupakan sistem kontrol loop tertutup maka dinamakan Phase Locked Loop atau yang lebih dikenal dengan nama PLL.
PLL bisa diimplementasikan pada beberapa aplikasi antara lain:
  • FM demodulator
  • AM demodulator
  • Sintesa frekuensi
  • Pengatur Putaran Motor
  • Pengatur Frekuensi Listrik (dengan nama yang lain)
Dari ketiga macam aplikasi tersebut yang paling populer adalah penerapannya pada sintesa frekuensi.
Penerapan sebagai AM demodulator sangat jarang dilakukan karena akan membuat rangkaian demodulator menjadi lebih rumit. Demodulator AM sederhana hanya membaca envelope sinyal yang biasanya cukup dengan satu buah dioda germanium dan lowpass filter saja sedangkan dengan menggunakan PLL harus menggunakan balance modulator disamping rangkaian PLL itu sendiri.
Sebagai FM demodulator juga jarang. Prinsip implementasi pada FM demodulator adalah dengan menghubungkan salah satu masukan detektor fasa (input F1) ke output dari IF (biasanya untuk pesawat penerima radio komersial 10,7 MHz, dan 10,695 MHz/ 455 KHz pada penerima komunikasi). Output audio diambil dari output LPF.

Blok diagram untuk demodulator FM seperti gambar ini.



Bersambung kebagian selanjutnya. Sabaarrrrr