锁相环与频率合成技术.pdf

锁相环与频率合成技术 锁相环与频率合成技术 • 目录 • 目录 • 锁相环原理 • 锁相环原理 • 鉴相器PD • 鉴相器PD • 低通滤波器LF • 低通滤波器LF • 压控振荡器VCO • 锁相环的分类 • 锁相环的分类 • 锁相环的应用介绍 • 锁相环的应用介绍 • 锁相FM （PM）调制与解调 • 锁相FM （PM）调制与解调 • 载波跟踪与AM波的同步检波 • 载波跟踪与AM波的同步检波 • 锁相环用于频率合成技术 • 锁相环用于频率合成技术 • “吞除脉冲”式数字锁相频率合成器的构成 • “吞除脉冲”式数字锁相频率合成器的构成 • 锁相环频率合成技术的特点 • 锁相环频率合成技术的特点 • 手机发射机中的频率合成器 • 手机发射机中的频率合成器 • • 移动电子设计部李顶 锁相环原理 锁相环原理 许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同 许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同 步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，锁 步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，锁 相环的英文全称是Phase-Locked Loop,简称锁相环（PLL）。 相环的英文全称是Phase-Locked Loop,简称锁相环（PLL）。 锁相环的窄带,低门限特性.锁相环不像一般的非线性器件那样，门限取决 锁相环的窄带,低门限特性.锁相环不像一般的非线性器件那样，门限取决 于输入信噪比，而是由环路信噪比决定。一般环路通频带总比环路输入端的 于输入信噪比，而是由环路信噪比决定。一般环路通频带总比环路输入端的 前置通频带窄得多，较高的环路信噪比可取得低门限性能。这样，将环路设 前置通频带窄得多，较高的环路信噪比可取得低门限性能。这样，将环路设 计成窄带，就可把淹没在噪声中的微弱信号提取出来，广泛的应用于航天,手 计成窄带，就可把淹没在噪声中的微弱信号提取出来，广泛的应用于航天,手 机通信接受机. 机通信接受机. 锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率 锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率 和相位。 和相位。 因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相 因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相 环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输 环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输 入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电 入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电 压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。 压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO ） 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO ） 三部分组成，锁相环组成的原理框图如图所示。 三部分组成，锁相环组成的原理框图如图所示。 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO ） 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO ） 三部分组成，锁相环组成的原理框图如图所示。 三部分组成，锁相环组成的原理框图如图所示。 • 1. 压控振荡器的输出经过采集并分频； • 1. 压控振荡器的输出经过采集并分频； 2. 和基准信号同时输入鉴相器； 2. 和基准信号同时输入鉴相器； 3. 鉴相器通过比较上述两个信号的频率 3. 鉴相器通过比较上述两个信号的频率 差，然后输出一个直流脉冲电压； 差，然后输出一个直流脉冲电压； 4. 控制VCO ，使它的频率改变； 4. 控制VCO ，使它的频率改变