1. 개요
위상 동기 루프(Phase Locked Loop)는 입력 신호에 동기된 주파수와 위상을 가지는 신호를 발생시키는 피드백 루프 회로를 말한다.2. 동작
위상 동기 루프는 VCO와 위상 검출기, 피드백 루프로 구성된다. VCO는 RC회로나 쿼츠 무브먼트와 같이 전기적인 발진을 이르키는 회로이지만, 전압에 의해 주파수를 미세하게 조정할 수 있게 만들어진 발진 회로이다. 위상 검출기는 두 입력 신호를 비교하여 위상차에 해당하는 전압신호를 생성하는 회로이다.입력 신호와 피드백 루프를 따라온 VCO의 출력 신호가 위상 검출기로 들어가면 두 신호의 위상 오차에 비례하는 전압신호가 생성된다. 이 전압은 VCO의 입력 단자와 연결되며, 이 전압으로 인해 VCO의 출력 주파수가 위상 오차를 보상하는 만큼 조정된다. 이러한 과정이 반복되면서 VCO의 출력 주파수는 입력 주파수와 동일하게 안정화된다.
3. 사용
컴퓨터의 클럭 회로에서 쓰이고 있다. 최대 수백 MHz 주파수를 가지는 수정 발진기에 의한 펄스는 수 GHz 이상의 컴퓨터 동작 클럭으로 사용하기에는 주파수가 낮기 때문에 컴퓨터 내부에서는 위상 동기 루프를 이용하여 클럭 주파수를 수십 배 이상 뻥튀기시키게 된다. VCO의 주파수는 입력 신호의 주파수와 같은 주파수로 설정되기도 하지만[1] 주파수를 높일 필요가 있는 경우 입력 신호의 주파수의 정수배(N배)로 주파수로 설정되기도 한다. 이런 경우에는 피드백 루프에 주파수 분주기가 들어가 주파수를 1/N 만큼 낮추어 주기 때문에 위상 검출기에서 입력 신호와 동등하게 비교할 수 있다.
[1]
보통 동기검파를 하는 통신 관련 회로에서 사용한다.