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名詞解釋

鎖相環(huán)的基本組成與工作原理

發(fā)布日期:2019-07-24 點(diǎn)擊次數(shù):2407
1.基本組成部分

許多電子設(shè)備要正常工作,通常需要外部的輸入信號與內(nèi)部的振蕩信號同步,利用鎖相環(huán)路就可以實(shí)現(xiàn)這個目的。
鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路,簡稱鎖相環(huán)(PLL,Phase-Locked Loop)。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是:利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和 相位。因鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤,所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。鎖相環(huán)在工作的過程中,當(dāng)輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時,輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住,這就是鎖相環(huán)名稱的由來。鎖相環(huán)通常由鑒相器(PD,Phase Detector)、環(huán)路濾波器(LF,Loop Filter)和壓控振蕩器(VCO,Voltage Controlled Oscillator)三部分組成,鎖相環(huán)組成的原理 框圖如圖8-4-1所示。

石英晶體振蕩器


鎖相環(huán)中的鑒相器又稱為相位比較器,它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差,并將檢測出的相位差信號轉(zhuǎn)換成uD(t)電壓信號輸出,該信號經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓uC(t),對振蕩器輸出信號的頻率實(shí)施控制。

2.鎖相環(huán)的工作原理

   鎖相環(huán)中的鑒相器通常由模擬乘法器組成,利用模擬乘法器組成的鑒相器電路如圖8-4-2所示

鎖相環(huán)的工作原理


3.鎖相環(huán)在頻率合成電路中的應(yīng)用

  在現(xiàn)代電子技術(shù)中,為了得到高精度的振蕩頻率,通常采用石英晶體振蕩器。但石英晶體振蕩器的頻率不容易改變,利用鎖相環(huán)、倍頻、分頻等頻率合成技術(shù),可以獲得多頻率、高穩(wěn)定的振蕩信號輸出。

輸出信號頻率比晶振信號頻率大的稱為鎖相倍頻器電路;輸出信號頻率比晶振信號頻率小的稱為鎖相分頻器電路。鎖相倍頻和鎖相分頻電路的組成框圖如圖8-4-7

石英晶體振蕩器


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