6.6集成锁相环的应用 锁相环路具有如下一些重要特性。 1、跟踪特性 一个已经锁定的环路,当输入信号稍有变化时, VCO的频率立即发生相应的变化,最终傅。=f 这种使压控振荡器的振荡频率f随输入信号频率f 学习工性学院 变化而变化的性能,称为环路的跟踪特性。 2、滤波特性 锁相环路通过环路滤波器的作用,具有窄带滤波特性, 能将混进输入信号中的噪声和干扰滤除。 6.6
6.6 集成锁相环的应用 一个已经锁定的环路，当输入信号稍有变化时， VCO的频率立即发生相应的变化，最终使 f f o i = 。 这种使压控振荡器的振荡频率 o f 随输入信号频率 i f 变化而变化的性能，称为环路的跟踪特性。 锁相环路通过环路滤波器的作用，具有窄带滤波特性， 能将混进输入信号中的噪声和干扰滤除。 6.6 2、滤波特性 锁相环路具有如下一些重要特性。 1、跟踪特性
3、锁定状态无剥余频差 锁相环路是利用相位比较来产生误差电压。因而 锁定时只有稳态相差,没有剩余频差。 4、易于集成化 男 组成锁相环路的基本部件都易于采用模拟集成电 路。环路实现数字化后,更易于采用数字集成电路。 大环路集成化为减小体积降低成本、提高可靠性等 提供了条件。 6.6
组成锁相环路的基本部件都易于采用模拟集成电 路。环路实现数字化后，更易于采用数字集成电路。 环路集成化为减小体积、降低成本、提高可靠性等 提供了条件。 6.6 锁相环路是利用相位比较来产生误差电压。因而 锁定时只有稳态相差，没有剩余频差。 3、锁定状态无剩余频差 4、易于集成化
6.61锁相环路在调制与解调中的应用 、锁相调频 图6.6.1为锁相环路调频器的方框图。 男 a() () 学习工学 PD 9母 LE VCO 图6.6.1锁相环路调频器的方框图 6.6.1
6.6.1 锁相环路在调制与解调中的应用 图6.6.1为锁相环路调频器的方框图。 6.6.1 图6.6.1 锁相环路调频器的方框图 1、锁相调频
实现调制的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波 器通带之外,并且调制指数不能太大。换句话说,只 要环路滤波器的带宽做的足够窄,使它的带宽低于调 制频率的下限,调制信号就不能通过低通滤波器,因 而在锁相环内不能形成交流反馈,也就是调制频率对 男 锁相环路无影响 显然,锁相环调频器能克服直接调频中心频率稳 大定度不高的缺路,若控制压控振荡器的调制信号首 先经过微分,再对vco调频,即可实现载浪跟踪型 调相的功能。 6.6.1
显然，锁相环调频器能克服直接调频中心频率稳 定度不高的缺陷。若控制压控振荡器的调制信号首 先经过微分，再对VCO调频，即可实现载波跟踪型 调相的功能。 6.6.1 实现调制的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波 器通带之外，并且调制指数不能太大。换句话说，只 要环路滤波器的带宽做的足够窄，使它的带宽低于调 制频率的下限，调制信号就不能通过低通滤波器，因 而在锁相环内不能形成交流反馈，也就是调制频率对 锁相环路无影响
2、调频浪锁相解调电路 调频浪锁相解调电路原理框图如图6.6.2所示。 UMm(t) PD LE (锁相解调 男 p(t 原理框图 VCO 动画) 图662调频波解调电路框图 分析:设vco的频率控制特性满足: △an() Av2()
2、调频波锁相解调电路 调频波锁相解调电路原理框图如图6.6.2所示。 分析：设VCO的频率控制特性满足： ( ) ( ) ( ) o o o c d t t A t dt = = (锁相解调 原理框图 动画）
则sb。(s)=A2(s) b。(s)=H(s)④(s) sH 男 设Um=Vmcs[t+M/sing 即 △.(t)=△o.cos9t 水相应的 △ cos Qt AOmsinset=m sin Q2t 6.6.1
则 s s A V s = o o c ( ) ( ) ∵ = o i (s H s s ) ( ) ( ) 且 ( ) ( ) ( ) ( ) o c i o o s s sH s V s s A A = = 设 cos sin FM im c f = + V t M t 即 ( ) cos i m = t t 相应的( ) cos sin sin ( ) 2 m m i f t t t M t = − = = 6.6.1
而q()的复振幅为: △ 于是知: H △ 变科 m(12)=H( jQ2 当PLL的带宽大于调频波中调制信号的带宽时H(2)=1 工性学 △
而 i (t) 的复振幅为： ( ) m im j j = 于是知： ( ) ( ) ( ) m cm m o o j H j V j H j A j A = = 当PLL的带宽大于调频波中调制信号的带宽时， H j ( =) 1 m cm o V A =
那么所得到的解调输出电压为 △ cos Ot 实现了线性解调。 男 需要说明的是,在调频浪锁相解调电路中,为了实 现不失真的解调,环路的捕捉带必须大于输入调频浪 方的最大频偏,环路的带宽必须大于输入调频信号中调 制信号的频谱宽度
那么所得到的解调输出电压为 ( ) cos m c o t t A = 实现了线性解调。 需要说明的是，在调频波锁相解调电路中，为了实 现不失真的解调，环路的捕捉带必须大于输入调频波 的最大频偏，环路的带宽必须大于输入调频信号中调 制信号的频谱宽度
图6.63为采用L562组成的调频波锁相解调器的外接 电路。 (+18V) 16 解调输出 变科 11 鉴相腮环路 虑波器 15k Ikn 1kn Vco 限幅器 工性学 vCO lIke 输出 跟踪带 调节 图66.3采用L562组成的调频波锁相解调器的外接电路 6.6.1
图6.6.3为采用L562组成的调频波锁相解调器的外接 电路。 6.6.1 图6.6.3 采用L562组成的调频波锁相解调器的外接电路
例题6.61用图6.64所示的锁相环路实现调频波的解调。设环路的输入 信号U,(t)= v cos(1+10sin2x1031),已知A=250 Im V/rad,A1=40 4=2n×25×10°rads,有源比例积分滤波器的参数为R=177kg, R2=0.94kg2,C=0.03μF,试求放大器输出1kHz的音频电压振幅sn 男 () 鉴相器 有源积分A 学习工学 滤波器 压控 振荡器 图664例题6.6.1图 6.6.1
例题6.6.1 用图6.6.4所示的锁相环路实现调频波的解调。设环路的输入 信号 3 ( ) cos( 10sin 2 10 ) i im r t V t t = + ，已知 250mV/rad Ad = ， 1 A = 40 3 0 A = 2 25 10 rad/s ，有源比例积分滤波器的参数为 1 R =17.7kΩ ， 2 R = 0.94kΩ ， C = 0.03μF ，试求放大器输出1kHz的音频电压振幅 Vm 。 图6.6.4 例题6.6.1图 6.6.1