使用实时示波器表征锁相环系统

在通信应用中，我们经常会用到锁相环(Phase-lockedloop, PLL)。例如，它可以从数字数据信号(CDR) 中恢复时钟，从卫星传输信号中恢复载波，执行频率和相位的调制解调，并准确合成调谐接收机的频率。PLL 的特征包括带宽、噪声、捕获范围与速度、动态范围、稳定性和精确性。本文首先介绍PLL 的工作原理，然后讲述如何使用实时示波器上运行的TDSJIT3 抖动和定时分析应用程序来完成典型的PLL 特征测试。

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使用实时示波器表征锁相环系统




简介 PLL 的工作原理

在通信应用中，我们经常会用到锁相环 (Phase-locked PLL 是一种电路，可将振荡器生成的输出信号的频率和相
loop, PLL)。例如，它可以从数字数据信号 (CDR) 中恢 位与基准信号或输入信号同步。在同步（通常称为锁定）
复时钟，从卫星传输信号中恢复载波，执行频率和相位 状态下，振荡器的输出信号与基准信号间的相位误差为
的调制解调，并准确合成调谐接收机的频率。PLL 的特 零，或保持不变。如果相位误差增大，则控制机制将作
征包括带宽、噪声、捕获范围与速度、动态范围、稳定 用于振荡器，使相位误差再次降到最小值。实际上，在
性和精确性。本文首先介绍 PLL 的工作原理，然后讲述 这种反馈控制系统中，输出信号的相位被锁定为基准信
如何使用实时示波器上运行的 TDSJIT3 抖动和定时分 号的相位。锁相环的名称由此而来。
析应用程序来完成典型的 PLL 特征测试。
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图 1：PLL 部件图。



如图 1 所示，PLL 包括三个基本的功能块：压控振荡器 相位传递函数 H(s) 为低通，而误差传递函数 He(s) 为高通。
(voltage-controlled oscillator, VCO) 、鉴相器 两者的关系如下：
(phase detector, PD) 和环