什么叫锁相环(什么叫锁相环(PLL)?锁相环的基本原理)?锁相环的基本原理
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。
它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。 一个典型的锁相环(PLL)系统,
是由鉴相器(PD),压控荡器(VCO)和低通滤波器(LPF)三个基本电路组成,如图1, 图1 一、鉴相
器(PD) 构成鉴相器的电路形式很多,这里仅介绍实验中用到的两种鉴相器。 1.异或门鉴相器 异或
门的逻辑真值表示于表1,图2是逻辑符号图。 从表1可知,如果输入端A和B分别送入占空比为50%的
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。它广泛应
用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。
一个典型的锁相环(PLL)系统,是由鉴相器(PD),压控荡器(VCO)和低通滤波器(LPF)三个基本电路组成,如图
1,
图1
一、鉴相器(PD) 一、鉴相器(PD)
构成鉴相器的电路形式很多,这里仅介绍实验中用到的两种鉴相器。 构成鉴相器的电路形式很多,这里仅介绍实验中用到的两种鉴相器。
1.异或门鉴相器 异或门的逻辑真值表示于表1,图2是逻辑符号图。 1.异或门鉴相器 异或门的逻辑真值表示于表1,图2是逻辑符号图。
从表1可知,如果输入端A和B分别送入占空比为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平均值,它同样与Δθ有关,这样,我们就可以利用异
或门来进行相位到电压的转换,构成相位检出电路。于是经积分器积分后的平均值(直流分量)为:U = Vdd * Δ θ/π (1)
不同的Δθ,有不同的直流分量Vd。Δθ与V的关系可用图4来描述。从图中可知,两者呈简单线形关系:Ud = Kd *Δθ (2)
Kd 为鉴相灵敏度
图3
图4
2.边沿触发鉴相器 前已述及,异或门相位比较器在使用时要求两个作比较的信号必须是占空比为50%的波形,这就给应
用带来了一些不便。而边沿触发鉴相器是通过比较两输入信号的上跳边沿(或下跳边沿)来对信号进行鉴相,对输入信号的占
空比不作要求。
二、压控振荡器(VCO)
压控振荡器是振荡频率ω0受控制电压U?F(t)控制的振荡器,即是一种电压——频率变换器。VCO的特性可以用瞬时频
率ω0(t)与控制电压U?F(t)之间的关系曲线来表示。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的振荡频率,称为自由振荡频率ωom,或中心频率,在VCO线性控制范围内,其瞬
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