Bucle bloqueado en fase en demodulación

La clave aquí es esta declaración: "Tengo entendido que un PLL se usa para demodular en situaciones en las que el demodulador conoce la frecuencia de la portadora pero no conoce la fase".

Solo hay una pequeña idea que te falta:

Digamos que tenemos una forma de onda de entrada$\sin ( \omega t - \phi_1)$y la salida del VCO que está bloqueada en frecuencia pero desfasada$\sin ( \omega t - \phi_2)$pero en la segunda forma de onda tengo una forma de cambiar la fase (ignoraremos CÓMO por ahora) para que la segunda forma de onda se convierta en$\sin ( \omega t - \phi_2 +At)$aclarar la segunda expresión de forma de onda nos da$\sin ( (\omega+A)t - \phi_2)$. A partir de esto, puede ver que un cambio instantáneo de fase es en realidad un cambio de frecuencia. Por el contrario, también puede expresar la diferencia en las frecuencias de dos formas de onda como dos formas de onda que están en la misma frecuencia pero una tiene una fase variable en el tiempo.

La frecuencia y la fase son en realidad solo dos caras de la misma moneda. Claramente, si las frecuencias están muy separadas, no tiene sentido hablar de una fase diferente. Además, una vez que las frecuencias están juntas o incluso bloqueadas, no tiene sentido hablar de frecuencias diferentes.

Sin embargo, la combinación modulador/LPF es un detector de fase que se comporta bien (es decir, da la dirección correcta de la señal - voltaje de error) y permite que el VCO cambie de frecuencia hasta que se acerque. En resumen, no puede conocer la frecuencia sin conocer la fase.

Un buen detector de fase tendrá una curva de respuesta con forma sigmoidea. Se saturará alto cuando la frecuencia de VCO sea demasiado baja, se saturará bajo cuando la frecuencia de VCO sea demasiado alta y en algún momento cuando esté cerca de la frecuencia y tenga sentido hablar de fase, entonces debería tener un bonita curva lineal que es una función impar. Podría ver que la curva es lo que cambia el combo Modulador/LPF de una frecuencia a un detector de fase.

En general, un PLL intenta mantener su VCO alineado en fase (y, por lo tanto, sincronizado en frecuencia) con la señal de entrada.

Si desea demodular una señal modulada en frecuencia, asegúrese de que el ancho de banda del bucle (establecido por el LPF) sea más amplio que la señal de modulación, lo que permite que el VCO rastree la frecuencia entrante y luego el voltaje de control del VCO ser una réplica de la señal de modulación original.

Por otro lado, si desea demodular una señal modulada en fase, debe hacer que el ancho de banda del bucle sea más pequeño que la frecuencia de modulación. Esto obliga al VCO a rastrear solo la fase promedio de la señal. La salida del detector de fase (entrada al LPF) se convierte en una medida instantánea de la fase de la señal (una réplica de la señal de modulación) relativa a la fase del VCO.

¿Alguien puede aclarar cómo funciona un PLL y cómo se puede usar el resultado para deducir la fase?

¿Alguien puede arrojar algo de luz sobre cómo obtenemos la fase de un PLL? Estoy realmente atascado en esto.

En lenguaje sencillo,

El detector de fase en un PLL genera un voltaje que, en promedio, representa la diferencia de fase entre la salida del VCO y la entrada "desconocida". Cuando la señal desconocida está, y permanece, exactamente en un ángulo de fase de 90º con respecto a la salida del VCO, el nivel promedio del detector de fase es cero.

A medida que la fase de la señal desconocida se aleja de estar a 90º de la salida del VCO, el detector de fase produce un voltaje que tiene el efecto de hacer que el VCO vuelva a estar casi 90º alineado con la señal desconocida. Esto significa que la tensión de salida del detector de fase se puede utilizar como demodulador para portadoras moduladas en frecuencia o fase.