แม้ว่าเทคนิคที่คุ้นเคยที่สุดสำหรับเครื่องสังเคราะห์ความถี่จะต้องวางตัวแบ่งดิจิทัลในลูปล็อกเฟส แต่ก็ยังสามารถใช้เทคนิคแอนะล็อกได้เช่นกัน

เครื่องสังเคราะห์ความถี่อะนาล็อกเกี่ยวข้องกับการใช้มิกเซอร์ที่วางอยู่ในลูปล็อกเฟสเพื่อแนะนำออฟเซ็ตความถี่

เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบแอนะล็อกอาจไม่ได้รับความนิยมแพร่หลายนักในหลายๆ ด้าน แต่ถือเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมาก และมักใช้กับเครื่องสังเคราะห์เสียงความถี่แบบมัลติลูป

ด้วยเหตุนี้ เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบแอนะล็อกจึงไม่ได้รับความนิยมหรือได้รับการประชาสัมพันธ์มากนัก แต่เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบแอนะล็อกให้เทคนิคการออกแบบ RF ที่มีความถี่วิทยุอันทรงพลังเท่าเทียมกัน

พื้นฐานของเครื่องสังเคราะห์เสียงอะนาล็อก

ลูปล็อกเฟสแบบอะนาล็อกทำงานโดยการวางมิกเซอร์ไว้ภายในลูปล็อกเฟสระหว่างออสซิลเลเตอร์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและเครื่องตรวจจับเฟส

ด้วยเหตุนี้เครื่องสังเคราะห์แอนะล็อกจึงมีการกำหนดออฟเซ็ตความถี่ไว้ในลูป ซึ่งหมายความว่า VCO จะทำงานที่ความถี่ที่แตกต่างไปจากความถี่การเปรียบเทียบของลูป

วิธีการทำงานของลูปล็อกเฟส (PLL) ที่มีมิกเซอร์รวมอยู่ด้วยนั้น สามารถวิเคราะห์ได้ในลักษณะเดียวกับที่ใช้กับลูปที่มีตัวแบ่ง

เมื่อลูปถูกล็อก สัญญาณที่เข้าสู่ตัวตรวจจับเฟสจะมีความถี่เท่ากันทุกประการ มิกเซอร์จะเพิ่มค่าออฟเซ็ตเท่ากับความถี่ของสัญญาณที่เข้าสู่พอร์ตอื่นของมิกเซอร์ เพื่อแสดงวิธีการทำงานนี้ ตัวเลขที่ได้รวมไว้แล้ว หากออสซิลเลเตอร์อ้างอิงทำงานที่ความถี่ 10 MHz และสัญญาณภายนอกอยู่ที่ 15 MHz VCO จะต้องทำงานที่ 5 MHz หรือ 25 MHz โดยปกติแล้ว ลูปจะถูกตั้งค่าให้มิกเซอร์เปลี่ยนความถี่ลง และหากเป็นเช่นนั้น ออสซิลเลเตอร์จะทำงานที่ 25 MHz

ภาพเครื่องสังเคราะห์อะนาล็อก

จะเห็นได้ว่าอาจมีปัญหากับความเป็นไปได้ที่ผลิตภัณฑ์ผสมสองตัวจะสามารถให้ความถี่การเปรียบเทียบเฟสที่ถูกต้องได้ ปรากฏว่าเนื่องจากเฟสในลูป ทำให้มีเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่ทำให้ลูปล็อกได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อป้องกันไม่ให้ลูปเข้าสู่สถานะที่ไม่ต้องการ ช่วงของ VCO จึงถูกจำกัด

สำหรับลูปล็อกเฟส (PLL) ที่ต้องทำงานในช่วงกว้าง จะมีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าควบคุมทิศทาง (Rear Voltage) เข้ากับแรงดันไฟฟ้าหลัก (Main Tuning Voltage) เพื่อให้ความถี่ของลูปถูกกำหนดทิศทางไปยังช่วงที่ถูกต้องตามเงื่อนไขที่กำหนด การสร้างแรงดันไฟฟ้าควบคุมทิศทางทำได้ค่อนข้างง่ายโดยใช้ข้อมูลดิจิทัลจากไมโครโปรเซสเซอร์และแปลงข้อมูลดังกล่าวเป็นแรงดันไฟฟ้าอนาล็อกโดยใช้ตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) แรงดันไฟฟ้าควบคุมทิศทางแบบละเอียดที่จำเป็นในการดึงลูปเข้าสู่ล็อกนั้น ลูปจะได้รับตามปกติ

เทคนิคการสังเคราะห์ความถี่แบบแอนะล็อกเป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับผู้ที่ออกแบบวงจร RF และโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวงจรออสซิลเลเตอร์

เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบอะนาล็อกช่วยให้สามารถแปลงความถี่และผสมผลิตภัณฑ์เพื่อลดทอนสัญญาณภายในลูปได้ ดังนั้น เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบอะนาล็อกจึงเป็นแนวคิดที่มีประโยชน์อย่างมากในการประยุกต์ใช้ RF มากมาย