鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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鎖相環(huán)路，簡稱PLL，作用：可以鎖定相位，可以消除頻率誤差。
7 m3 g* s3 B- s- w7 X  _1、鎖相環(huán)路基本組成

鑒相器（PD）：用以比較ui、uo相位，輸出反映相位誤差的電壓uD(t)。
環(huán)路濾波器（LF）：用以濾除誤差信號中的高頻分量和噪聲，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
壓控振蕩器(VCO)：在uC(t)控制下輸出相應(yīng)頻率 fo。
若兩正弦信號頻率相等，則二者之相位差恒定；反之，只要保持其相位差恒定，即可使兩信號頻率相等。

" z! q/ ]6 J9 x鎖相環(huán)路的基本工作原理：
; K4 ~5 h/ D. B4 Z若wi ≠wo，則ui(t)和uo(t)之間產(chǎn)生相位變化 → uD(t) ，與瞬時(shí)誤差相位成正比→uc(t)，濾除了高頻分量和噪聲→ wo ，去接近wi ；最終使 wi = wo ，相位誤差為常數(shù)，環(huán)路鎖定，這時(shí)的相位誤差稱為剩余相位誤差或穩(wěn)態(tài)相位誤差。
2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
鑒相器的相位模型：
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模型為：

壓控振蕩器的相位模型：
) D9 ?: A) @% m2 ~7 D& V

) X* `6 F. E* K& s1 x- E模型為：
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- u% l. P/ o. o/ d( \2 K$ ~- _環(huán)路濾波器的電路模型：
7 U# T; X8 ^5 O8 V6 j" J
$ g* o( N( k' C- X8 T模型為：
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PLL的相位模型和基本方程：

上式是一個(gè)非線性微分方程,它完整地描述了環(huán)路的控制過程。

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鎖相環(huán)路(PLL)是一個(gè)傳遞相位的閉環(huán)系統(tǒng)，只要研究它的相位數(shù)學(xué)模型或它的微分方程，即可獲得該系統(tǒng)的完整性能。
: R; s& F& |; F' q  h5 ^
- H* m, X6 M8 _: \0 h3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤

5 ^( m) G  Z1 i. `
# W8 S% y9 a4 B- \% ~( W# Y4、 集成鎖相環(huán)路
通用型單片集成鎖相環(huán)路L562簡介：
為多功能單片集成PLL。內(nèi)部除有PD、VCO外，還有三個(gè)放大器和一個(gè)限幅器。工作頻率可達(dá)30MHz。
鑒相器（PD）采用雙差分對模擬相乘器電路，壓控振蕩器（VCO）采用射極耦合多諧振蕩器電路。限幅器用于限制鎖相環(huán)路的直流增益，以控制環(huán)路同步帶的大小。
只需單電源供電，一般采用18V電源，最大電流14mA。輸入信號電壓最大值為3V。
; M, K: ~4 |5 ^3 D; W' VL562內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列：

L562內(nèi)部的射極耦合多諧VCO：
8 ^5 K1 s0 q' `5 I" W3 Z9 s4 p) p# B
4 P) c. a  T6 _  X* E4 ?1 b; `CMOS鎖相環(huán)路CD4046簡介：為數(shù)字PLL。內(nèi)有兩個(gè)PD、VCO、緩沖放大器、輸入信號放大與整形電路、內(nèi)部穩(wěn)壓器等。具有電源電壓范圍寬（5~15V）、功耗低、輸入阻抗高  等優(yōu)點(diǎn)。工作頻率0~1MHz。內(nèi)部VCO產(chǎn)生50%占空比的方波。輸出電平可與TTL電平或CMOS電平兼容。

4 Q/ O; |4 I0 Z3 N6 {/ i+ [


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