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锁相环路的工作原理

资料介绍
锁相环路的工作原理§1-2 锁相环路的工作原理
锁相环路实质上是一个相差自动调节系统。为了掌握环境的工作原理,理解环 路工作过程中发生的物理现象,必须导出环路的相位数学模型和微积分方程。为此, 首先必须了解组成基本锁相环路各部件的功能模型,然后串联起来就组成了锁相环 路的相位数学模型,最后列出微积分方程。 §1-2-1 主要部件的功能模型 锁相环路由三个基本部件组成如图1-1所示。图中vi(t)和vo(t)分别表示环路的

图1-1

基本锁相环路的组成

输入、输出信号电压。现将三个基本部件的工作原理分述如下: 1、鉴相器 鉴相器的任务是对它的两个输入信号进行比较。当环路锁定时,鉴相器输出正 比于这两个输入信号相位差的直流电压Vd。 鉴相器的电路形式很多,有模拟的、取样的和数字的。作为原理分析,通常使 用正弦特性的鉴相器。理由是正弦理论比较成熟,分析简单方便,实际上各种鉴相 特性当信噪比降低时,都趋向于正弦特性。 原则上,任何一种理想的模拟乘法器都可以作为具有正弦特性的鉴相器,如图 1-2所示。输入信号vi(t)和压控振荡器的输出信号vo(t)分别加到乘法器的两个输入 端。设输入信号为 vi(t)=Visin[ωit+θi(t)] 式中,Vi为输入信号的振幅; ωi为输入信号的角频率; θi(t)为输入信号以其载波相位ωit为参考的瞬时相位。 压控振荡器输出信号为 vo(t)=Vocos(ωot+θo(t)) 式中,V0为压控荡器输出信号的振幅; ωo为压控荡器固有角频率;
LG9904YYP

(1-1)

(1-2)

θo(t)为压控振荡器输出的信号以其固有振荡相位ωot为参考的瞬时相位。

图1-2

等效鉴相器(乘法器)

一般情况下,两个输入信号的频率是不相同的。但是,相位比较只有在相同频 率情况下才有意义,所以为了适应鉴相器进行同频比相的需要,现统一以压控振荡 器固有振荡相……
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