1、介紹

? ? ? ?鎖相環（PLL）是一種典型的反饋控制系統，其工作原理：是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號通過鑒相器（PD）轉換成電壓信號輸出，經過低通濾波（LPF）后形成壓控振蕩器（VCO）的控制電壓，對振蕩器輸出信號的頻率實施控制，再將壓控振蕩器（VCO）的輸出信號的頻率、相位反饋給鑒相器（PD），鎖定狀態買足輸出信號的頻率、相位都與參考源、相位一致。原理框圖如所示。

? ? ? ? ? ??

2、主要原理

? ? ? ? PLL主要由三部分組成：鑒相器（PD），環路濾波器（LF），壓控振蕩器（VCO）。

2.1、鑒相器（Phase Deceter）

? ? ? ? 通過比較兩個輸入信號的相位差，然后輸出一個與此相位差成比例的誤差函數。從數學角度上看， 可將常用的正弦鑒相器看作模擬乘法器和濾波器的組合，如所示。其數學模型推導如圖 3所示。

? ? ? ? ? ? ? ??

?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

2.2、環路濾波器（Loop Filter）

? ? ? ? 環路濾波器的作用是有效濾除泄露的參考信號以及鑒相器輸出端誤差信號的高頻分量。其原理框圖如圖五和圖六所示。

? ? ? ??

2.3、壓控振蕩器（VCO）

VCO是一種由電壓控制輸出頻率的振蕩器，且控制電壓與輸出頻率有一定的比例關系，比例系數為常數 。

從數學的角度上看，VCO實際上是一個積分器，它通過對輸入信號角頻率積分，從而得到相應的相位輸出： 。其數學模型如圖 7所示。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

3、性能指標

? ? ? ? 相位噪聲：對系統的整體性能影響甚大，因此設計中對相位噪聲的要求有具體而嚴格的指標要求。

? ? ? ? 動態性能：決定了它能夠同步參考源的速度和精度，以及在多大范圍內能夠跟蹤參考源。鎖相環的動態性能包括：鎖定時間(Lock time)，捕獲范圍(Capture range)，鎖定范圍(Hold range)等。

?

?

?

?

?

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的射频篇（三） 模拟、射频器件学习(3) ——锁相环（PLL）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。