Funkcje poszczególnych elementów układu PLL są następujące. Generator sterowany napięciem (VCO, od angielskiego voltage controlled oscillator) ma tę właściwość, że wytwarza oscylacje, których częstotliwość jest zmieniana w niewielkich granicach przez zmianę napięcia stałego na wejściu sterującym. Źródłem napięcia sterującego w pętli jest detektor fazy, który porównuje fazy sygnału z VCO (po dzielniku częstotliwości) i sygnału o częstotliwości odniesienia. Działanie i charakterystyka detektora fazy są wyjaśnione w podrozdziale 7.5, dotyczącym systemu przetwarzania sygnału echa. Tutaj przyjmijmy, że, w pewnym przedziale wartości różnicy faz porównywanych sygnałów, napięcie wyjściowe detektora fazy jest w przybliżeniu proporcjonalne do tejże różnicy