6@66 第七章锁相环路与频率合成 §7-1锁相环路概述 §7-2锁相环路基本工作原理 §7-3锁相环路分析 §7-4锁相环路的应用 §7-5频率合成
§7-1 锁相环路概述 第七章 锁相环路与频率合成 §7-2 锁相环路基本工作原理 §7-3 锁相环路分析 §7-5 频率合成 §7-4 锁相环路的应用
6@66 第七章锁相环路与频率合成 §7-1锁相环路概述 发展历史 锁相技术是通信、导航、广播与电视通信、仪器仪表测量、 数字信号处理及国防技术中得到广泛应用的一门重要的自动 反馈控制技术 20世纪30年代—接收设备锁相同步控制 20世纪40年代电视接收同步扫描 ●20世纪50年代锁相接收机实现卫星通信技术 ·20世纪60年代各部件制作费用昂贵,所以它的发展受限制 20世纪70年代—成为现代通信、电子技术领域中不可缺少的重要 控制技术
§7-1 锁相环路概述 一.发展历史 第七章 锁相环路与频率合成 20世纪30年代——接收设备锁相同步控制 20世纪40年代——电视接收同步扫描 20世纪50年代——锁相接收机实现卫星通信技术 20世纪60年代——各部件制作费用昂贵,所以它的发展受限制 20世纪70年代——成为现代通信、电子技术领域中不可缺少的重要 控制技术 ● ● ● ● ● 锁相技术是通信、导航、广播与电视通信、仪器仪表测量、 数字信号处理及国防技术中得到广泛应用的一门重要的自动 反馈控制技术
20世纪80年代以后—数字锁相、集成锁相以及频率合成技 术,大大推动数字通信、卫星通信的发展 总之,锁相环路是朝着集成化.多用化数字化的方向发展。 锁相环路的特点 1.具有频率准确跟踪性能 2.具有良好窄带高频跟踪性能(称载波跟踪型) 3.具有良好的带通滤波性能(称调制跟踪型) 4.具有良好门限效应 5.易集成化,数字化 三、锁相环路分析方法 图解法:相图法描述函数法
1.具有频率准确跟踪性能 2.具有良好窄带高频跟踪性能(称载波跟踪型) 3.具有良好的带通滤波性能(称调制跟踪型) 4.具有良好门限效应 5.易集成化,数字化 三、锁相环路分析方法 图解法:相图法.描述函数法 总之,锁相环路是朝着集成化.多用化.数字化的方向发展。 20世纪80年代以后——数字锁相、集成锁相以及频率合成技 术,大大推动数字通信、 卫星通信的发展 ● 二、锁相环路的特点
§7-2锁相环路基本工作原理 、框图与各部分作用 二、环路工作原理 三、环路相位模式和环路方程 四、环路滤波器
§7-2 锁相环路基本工作原理 一、框图与各部分作用 二、环路工作原理 三、环路相位模式和环路方程 四、环路滤波器
§7-2锁相环路基本工作原理 框图与各部分作用 框图 晶振 U(D「鉴相器凵U①、「环路滤波器U(D压振荡器 (PD) (LF) (VCO) 9(t) t 9(D) 各部分的作用 PD 产生误差电压U() ▲LF 产生控制电压D() 产生瞬时输出频率
§7-2 锁相环路基本工作原理 一、框图与各部分作用 各部分的作用 PD ————产生误差电压 LF ————产生控制电压 VCO ————产生瞬时输出频率 C ( )t d ( )t ● ▲ ▲ ▲ ● 框图
环路工作原理 1、原理与环路锁定的充分必要条件 原理 PLL环路在某一因素作用下,利用输入与输出信号的相位 差(1)产生误差电压,并滤除其中非线性成分与噪声后的 纯净控制信号(1)控制压控振荡器,使(1)朝着缩小固有 角频差方向变化,一旦?()趋向很小常数9(称为剩余相 位差)时,则锁相环路被锁定了,即0=O 充分必要条件 9()=0O0=
PLL环路在某一因素作用下,利用输入与输出信号的相位 差 产生误差电压,并滤除其中非线性成分与噪声后的 纯净控制信号 控制压控振荡器,使 朝着缩小固有 角频差方向变化,一旦 趋向很小常数 (称为剩余相 位差)时,则锁相环路被锁定了,即 0 i = e ( )t e ( )t e ( )t e C ( )t ● 充分必要条件 e e ( )t = 0 i = 1、原理与环路锁定的充分必要条件 ● 原理 二、环路工作原理
2举例说明(以一阶锁相环为例) 未锁定 锁定 0 可见,环路锁定过程中q(1是从0~2m周期的变化,若干周期 后使卯=则环路被锁定
2.举例说明 (以一阶锁相环为例) 未锁定 锁定 可见,环路锁定过程中 是从0~2π周期的变化,若干周期 后使 ,则环路被锁定。 e ( )t e e =