第八章锁相技术4.pdf

8.6 锁相环路的实现 作业：8-4、8-5 主要内容：各部件的电路实现和性能 锁相环的组成：压控振荡器、环路滤波器和鉴相器 压控振荡器的性能指标： ① 频率范围受控的最高频率与最低频率之差 ② 线性度 f f A v 0 +o c ③ 压控灵敏度 单位电压产生的频率变化量 ④ 调制带宽 允许控制电压变化的最大速率 ⑤ 噪声 ⑥ 工作电压 环路滤波器(传递函数)主要指标： ① 直流增益 ② 高频增益 ③ 3dB带宽 ④ 线性动态范围（有源滤波器） 简单RC滤波器 无源比例积分滤波器 有源比例积分滤波器 8.6.1 鉴相器 理想的鉴相特性： v (A )ϕ −ϕ A ϕ d d 1 2 d e 主要指标： ① 鉴相灵敏度A 单位相位差产生 d U 的输出电压，单位 V / rad d dv A d 鉴相特性为非线性时： d dϕe ϕ 0 e ② 鉴相范围输出电压随相位差单调变化的相位范围 ③ 线性鉴相范围 线性范围越大越好 ④ 工作频率鉴相频率 鉴相器的种类：模拟鉴相器、数字鉴相器（鉴相灵敏度高） 鉴相器名称 鉴相特性 输入模拟信号,灵敏度较低，线性较好， 模拟鉴相器 锁定时两输入信号有90度相移 输入为对称方波， 门鉴相器 锁定时两输入信号有90度相移 R-S触发器 输入为脉冲或方波， 鉴相器 锁定时两输入信号有90度相移 边沿触发 输入为脉冲或方波， 锁定时两输入信号相移为0或180度， 鉴频鉴相器 有鉴频和鉴相功能 1. 模拟鉴相器 电路结构: 模拟乘法器 + 低通滤波器 v V sin(t ) ω +ϕ 假设输入信号 v V x t xm cosω1 } 锁定时（ϕ 0 ） y ym 1 两输入信号正交 模拟乘法器（Gilbert ）输入输出关 系： v v x y kT v I R th th （V ） o