Ini dilakukan dengan menggunakan perangkat yang disebut loop fase-terkunci , atau PLL. Berikut ini adalah diagram blok dari PLL dasar:
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Osilator pada motherboard tidak berjalan pada frekuensi clock CPU, melainkan berjalan pada frekuensi pada urutan 100 MHz. Osilator ini hanya berfungsi sebagai frekuensi referensi stabil yang diketahui. Di dalam CPU, frekuensi clock aktual akan dihasilkan oleh osilator yang dikendalikan tegangan , atau VCO. VCO dapat disetel untuk menghasilkan frekuensi pada rentang yang relatif luas, tetapi dengan sendirinya tidak stabil atau akurat - untuk tegangan kontrol yang diberikan, frekuensi akan bervariasi dari bagian ke bagian dan dengan tegangan dan suhu suplai. Loop yang dikunci fase kemudian berfungsi untuk mengunci frekuensi output VCO ke dalam hubungan spesifik dengan frekuensi referensi.
fPFD= fr e f/ D= fo u t/ M.fo u t= fr e f∗ M./ D
Sebagai contoh, anggap frekuensi referensi adalah 100 MHz, referensi dibagi dengan 1 (D) dan VCO dibagi 30 (M). Ini akan menghasilkan frekuensi output 100 MHz * 30/1 = 3 GHz. Hubungan ini dapat diubah dengan hanya mengubah pengaturan pembagi, yang dapat dilakukan dalam perangkat lunak melalui register kontrol. Perhatikan bahwa mengubah frekuensi dengan cepat mungkin tidak sesederhana hanya dengan mengubah nilai pembagi, frekuensi harus diubah sedemikian rupa untuk memastikan bahwa CPU tidak melihat 'gangguan' atau pulsa clock yang terlalu pendek. Mungkin perlu menggunakan 2 PLL dan beralih di antara keduanya, atau untuk sementara menghentikan jam atau beralih ke sumber jam lain hingga PLL stabil pada frekuensi baru.
PLL digunakan di semua tempat untuk menghasilkan frekuensi yang tepat dan mudah diatur dari referensi yang stabil dan stabil. Kartu Wi-Fi dan router Wi-Fi Anda menggunakannya untuk memilih saluran yang sesuai dengan menghasilkan apa yang disebut frekuensi osilator lokal, sinyal yang digunakan internal ke radio untuk mengkonversi dan menurunkan konversi data yang dimodulasi. Radio FM Anda kemungkinan besar menggunakan radio untuk mengaktifkan kontrol perangkat lunak atas frekuensi penerimaan, memungkinkan penarikan stasiun yang berbeda dengan mudah. PLL juga digunakan untuk menghasilkan sinyal clock frekuensi tinggi yang digunakan untuk menggerakkan serializers dan deserializers untuk Ethernet, PCI express, serial ATA, Firewire, USB, DVI, HDMI, DisplayPort, dan banyak protokol serial modern lainnya.