PLL vs. DLL: die wichtigsten Unterschiede im Überblick
Beide erfassen die Phasenabweichung zu einem Referenztakt und regeln sie per Rückkopplung auf null, verstellen dabei aber unterschiedliche Größen. Eine PLL verstellt die Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) und gleicht den selbst erzeugten Takt an die Referenz an; in Kombination mit einem Frequenzteiler kann sie so ein Vielfaches der Referenzfrequenz erzeugen. Eine DLL schickt den Eingangstakt selbst durch eine Verzögerungsleitung und richtet nur durch Einstellen dieser Verzögerung die Phase aus. Die Frequenz kann sie daher nicht ändern, dafür akkumuliert sich kein Jitter, und die Schleife ist stabil und leicht zu entwerfen.
| Merkmal | PLL | DLL |
|---|---|---|
| Name | Phase-Locked Loop (Phasenregelschleife) | Delay-Locked Loop (Verzögerungsregelschleife) |
| Stellgröße | Frequenz des VCO (die Phase ist das Integral der Frequenz) | Verzögerung der Verzögerungsleitung |
| Hauptkomponenten | Phasen-Frequenz-Detektor, Ladungspumpe, Schleifenfilter, VCO, Rückkopplungsteiler | Phasendetektor, Ladungspumpe, Schleifenfilter (Kondensator), spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung |
| Ausgangstakt | Vom VCO selbst erzeugter Takt | Verzögerter Eingangstakt |
| Frequenzvervielfachung | Möglich. Mit einem 1/N-Teiler in der Rückkopplung das N-Fache der Referenz (auch gebrochenzahlige Verfahren existieren) | Grundsätzlich nicht möglich. Der Ausgang hat dieselbe Frequenz wie der Eingang (es gibt Verfahren, die mehrphasige Ausgänge zur Vervielfachung kombinieren) |
| Jitter | Schwankungen des VCO akkumulieren sich Periode für Periode; nur Anteile unterhalb der Schleifenbandbreite werden ausgeregelt. Vom Referenzjitter werden Anteile oberhalb der Bandbreite entfernt | Die Verzögerungsleitung akkumuliert keinen Jitter. Der Eingangsjitter gelangt nahezu unverändert zum Ausgang |
| Schleifenstabilität | Der VCO wirkt als Integrator, daher ist die Schleife mindestens zweiter Ordnung; das Schleifenfilter muss mit Blick auf die Phasenreserve entworfen werden | Die Verzögerungsleitung wirkt nicht integrierend, daher ist eine Schleife erster Ordnung möglich – stabil und leicht zu entwerfen |
| Einrasten (Lock) | Kann über einen weiten Frequenzbereich einrasten, braucht aber relativ lange bis zum Lock | Rastet schnell ein, aber der Verzögerungsbereich ist begrenzt; Vorsicht vor Falsch-Lock auf eine um eine Periode verschobene Position |
| Typische Anwendungen | Erzeugung hochfrequenter Takte aus einer Quarzreferenz, Frequenzsynthesizer im Funk, SerDes-Takte und Clock-and-Data-Recovery (CDR) | Ausrichtung von Ausgang und Takt bei DDR-DRAM, Takt-Deskew, Erzeugung mehrphasiger Takte |
Die Zahlenwerte sind typische Größenordnungen und variieren je nach Prozessgeneration und Produkt.