Ihr wollt einen Elektronikanfänger (so scheint es mir zumindest) tatsächlich eine PLL bauen und an eine SPS-Steuerung anpassen lassen? Dass die PLL bei so grunzniedrigen Frequenzen auch ein Weilchen braucht um einzurasten und währenddessen die Ausgangsfrequenz nicht bestimmt ist sollte man vielleicht auch nicht unterschlagen. Und dass der Phasendetektor mit den Flipflops ab einem Frequenzverhältnis des VCO von 1:2 bereits sehr sinnvoll sein kann auch nichts, denn die XOR-Schaltung rastet auch auf Harmonische ein.
Ich stricke gerade eine PLL für den Bereich 10kHz-100MHz mit hohen Anforderungen an die Phasengenauigkeit, das ist wahrlich kein Vergnügen. Im unteren Frequenzbereich ist das Messen zwar angenehmer, aber die Probleme verlagern sich nur (beim 4046 zB auf die etwa wankelmütigen Eingangsstufen, die auf langsame Signaländerungen gar nicht wie ein Schmitt-Trigger reagieren wollen)