PLL电路基础.docx

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1、图8-4T21 .锁相环的基本组成许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，简称馈相环(P11)O锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被馈住，这就是锁相环名称的由来。锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(1F)和压控振荡器(VCc)三部分组成，锁相环组成的原理框图

2、如图8-4-1所示。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成UD(t)电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压UC(t),乂寸振荡器输出信号的频率实施控制。2 .锁相环的工作原理锁相环中的鉴相器通常由模拟乘法器组成，利用模拟乘法器组成的鉴相器电路如图8-4-2所示。鉴相器的工作原理是：设外界输入的信号电压和压控振荡器输出的信号电压分别为：wi(O=Uwsm(O。=UaCOn叼+缢(842)式中的U)O为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率，称为电路的固有振荡角频率。则模拟乘法器的输出电压UD为：UD=KUi(DUoa)=E.Ugsmit()cosf1+(O=TKqUgsInw+g(f)+%+d+KUU0sm(D11+g(f)-+6Oa)D用低通滤波器1F将上式中的和频分量滤掉，剩下的差频分量作为压控振荡器的输入控制电压Uc(t)O即UC(t)为：UCa)=WKU.Ugsm(卬+dTaV+稣)(8-4-3)=Umsm(吗一)+,-4(E)D式中的3i为输入信号的瞬时振荡角频率，i(t)和o(t)分别为输入信号和输出信号的瞬时位相，根据相量的关系可得瞬时频率和瞬时位相的关系为：(8-4-4)优D=JdI)*+%则，瞬时相位差也为=(