Was tut eine PLL? Wofür benutzt man sie? Um variable Frequenzen zu erzeugen, könnte man den Oszillator selbst variabel gestalten. Das ist dann aber eine analoge Schaltung. Um eine Frequenz genau festzulegen, brauche ich dann wieder Frequenzzähler, der wiederum einen Oszillator enthält. Die Idee der PLL ist nun, den präzisen, aber festen Oszillator vom Zähler und seine Beschaltung zu nutzen, um eine variable Frequenz zu erzeugen. Ohne weitere Hilfsmittel wäre so nur eine Frequenzteilung möglich.
Der Trick ist, den festen und präzisen Oszillator und einen spannungsgesteuerten Oszillator VCO jeweils mit einem programmierbaren Frequenzteiler zu versehen und die beiden resultierenden Frequenzen auf einen Komparator zu geben. Dieser Komparator gibt einen Spannungspuls aus, wenn die Phasen der Signale abweichen. Die Polarität des Impulses hängt von der Richtung der Abweichung ab und die Länge von der Stärke der Abweichung. Wenn es keine Abweichung gibt, sagt man, die PLL ist eingerastet und der Ausgang des Komparators wird hochohmig.
Der Ausgang des Komparators wirkt auf einen Integrator, der die Impulse aufaddiert. Und der Ausgang des Integrators steuert den VCO. Auf diese Weise kann man die Ausgangsfrequenz des VCO in einem rationalen Verhältnis zum festen Oszillator halten. Und die Einstellungen der Teiler sagt mir direkt diese Frequenz an. Zusammengefasst ist eine PLL also die Kombination eines variablen Oszillators mit einem Frequenzzähler. Der gesamte Aufbau wird so recht einfach digitalisierbar und ist ein wichtiger Teil moderner digitaler Funkgeräte.