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什么叫锁相环(PLL)?锁相环的根本原理

  • 文章来源: / 作者: / 发布时间:2019-11-12
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    从表1可知,假如输入端A和B别离送入占空比为50%的信号波形, 则当两者存在相位差Dθ时,输出端F的波形的占空比与Δθ有关,见图3。将F输出波形通过积分器平滑,则积分器输出波形的均匀值,它同样与Δθ有关,这样,我们就可以操作异或门来停止相位到电压的转换,形成相位检出电路。于是经积分器积分后的均匀值(直流分量)为:
    (1)当A点断开环路时,锁相环的开环相位传输函数为
    由图6可知:
     

    0

    压控振荡器是振荡博天堂真人客户端频次ω0受控制电压U­F(t)控制的振荡器,便是一种电压——频次变更器。VCO的特性可以用瞬时频次ω0(t)与控制电压U­F(t)之间的关系曲线来暗示。未加控制电压时(但不能认为就是控制直流电压为0,因控制端电压应是直流电压和控制电压的叠加),VCO的振荡频次,称为自由振荡频次ωom,或中心频次,在VCO线性控制范围内,其瞬时角频次可暗示为:

    什么叫锁相环(PLL)?锁相环的基本原理

    式中:τ1 = R1 C

    He(S)=

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    0

     

    什么叫锁相环(PLL)?锁相环的基本原理

    图3                                       图4
    差异的Δθ,有差异的直流分量Vd。Δθ与V的关系可用图4来形容。从图中可知,两者呈简略线形关系:
    ωo(t)= ωom + K0 UF(t)
    要留心的是上面探讨中的ω指的是输入信号相位的变革角频次,而不是输入信号自身的角频次。如输入信号是调频信号,则ω指的是调制信号的角频次而不是载波的角频次。

    A

     
     
     
     

    F

    ωn称为系统的固有频次或自然角频次;
     

    B

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    图2

    图6为锁相环的相位模型。要留心一点,锁相环是一个相位反响系统,在环路中畅通的是相位,而不是电压。因而钻研锁相环的相位模型就可得环路的完好性能。
                                         图6
                图5
    二.压控振荡器(VCO)
    , K = Kd Ko

    0



    2x

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    1

    x 称为系统的阻尼系数。
                                   图1

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    (2)环路闭合时的相位传输函数为

    U = Vdd * Δ θ/π (1)
    这里仅探讨无源比例积分滤波器如图5。其通报函数为:


    He(S)=

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    一.鉴相器(PD)

    锁相的意义是相位同步的自动控制,能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环,简称PLL。它宽泛应用于播送通信、频次合成、自动控制及时钟同步等技术领域。


    锁相环的输出频次(或VCO的频次)ωo能跟踪输入频次ωi的工作状态,称为同步状态,在同步状态下,始终有ωo = ωi。在锁相环保持同步的条件下,输入频次ωi的最大变革范围,称为同步带宽,用DωH 暗示。超过此范围,环路则失锁。
     
          τ2 = R2 C

       图7


    H(S)=

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    四.锁相环的相位模型及传输函数
    Ud = Kd *Δθ (2)