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发表于 2007-2-11 00:08:41
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鎖相環路基本工作原理
一、框圖與各部分作用
·框圖
·各部分的作用
▲ PD——産生誤差電壓
▲ LF——産生控制電壓
▲ VCO——産生瞬時輸出頻率
二、環路工作原理
1.原理與環路鎖定的充分必要條件
·原理
PLPLL環路在某一因素作用下,利用輸入與輸出信号的相位差産生誤差電壓,并濾除其中非線性成分與噪聲後的純淨控制信号控制壓控振蕩器,使朝着縮小固有角頻差方向變化,一旦趨向很小常數(稱爲剩餘相位差)時,則鎖相環路被鎖定了,即
·充分必要條件
充分
2.舉例說明 (以一階鎖相環爲例)
鎖定未鎖定鎖定鎖定鎖定鎖鎖定
可可見,環路鎖定過程中是從0～2π周期的變化,若幹周期後使,則環路被鎖定。
三、環路相位模式和環路方程
1.相位模式
①求環路中各部件的數學表示式與數學模式
A.鑒相器(PD)
乘積型積型
疊加型 加型
其中：
若上述經PD輸出的誤差電壓可表示爲
則數學模型爲
B.環路濾波器(LF)
環
C.壓控振蕩器(VCO)
②環路的相位模型
2.環路方程及其物理意義
①方程
②物理意義
a)各項的物理意義
b)方程的物理意義: 在任何時候環路開環輸入固有角頻率永遠恒等于環路閉環瞬時角頻差和環路控制角頻差之和。在鎖定過程瞬時角頻差逐漸減小,控制角頻差逐漸增大,它們之和永遠恒等于開環時輸入固有角頻差。
3.結論
①隻有環路鎖定時,瞬時角頻差爲0,才實現 了了頻率準确跟蹤。
②環路進入鎖定的條件爲顯然
愈大愈小，環路穩定性愈好。
③環路鎖定過程是變化的,所以是交 變變的電壓;一旦鎖定爲直流電壓。
④環路方程是非線性微分方程,其中非線性取決于鑒相器,而微分方程階數取決于環路濾波器多項式F(P)的階數。
四、環路濾波器
常用的環路濾波器有：
1.RC積分濾波器波器 電壓傳輸系數爲：
器,
若作爲環路濾波器
其中 中 , F(s)爲一個極點而無零點的多項式
2.無源RC比例積分濾波器
電壓傳輸系數爲:
電壓
若作爲環路濾波器:
其中 ,
F(s)爲一個極點一個零點的多項式
3.有源RC比例積分(或RC 理想積分)濾波器
電壓傳輸系數爲:
其中 , ,F(S)爲一個極點一個零點的多項式因爲極點在原點,所以是理想的積分環節[br]<p align=right><font color=red>+1 RD币</font></p> |
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