鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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: I9 p- o3 ]9 ]; ]9 K

6 W! {: w3 s% i/ p* e鎖相環(huán)路，簡(jiǎn)稱PLL，作用：可以鎖定相位，可以消除頻率誤差。
" c, {$ b( @% ^1、鎖相環(huán)路基本組成
# h+ a4 Z$ H. v
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)。
+ x( X1 f* L0 A5 D! A# M+ R2 L環(huán)路濾波器（LF）：用以濾除誤差信號(hào)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。
5 ~* O8 H1 R9 J- Z若兩正弦信號(hào)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(hào)頻率相等。
; \3 C- {$ _/ r" s
; `& g4 Q" g7 x9 u+ q. Q& y. t4 O鎖相環(huán)路的基本工作原理：
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
6 D# H1 a$ u2 u7 k. b  l鑒相器的相位模型：
  m2 K: v, u2 t) Y8 @, H
模型為：

壓控振蕩器的相位模型：
2 z: B, T9 J7 z* X

模型為：

環(huán)路濾波器的電路模型：

+ x( g3 W% A. p* P7 W  `, a模型為：

3 u- w& k- {& ^8 K2 M0 r6 MPLL的相位模型和基本方程：

* y  E4 c# b0 Z. Q9 k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(guò)程。


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。

  p4 i, V8 k9 F: F  x" l1 K* L3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤


! [4 e8 P6 d3 o8 k: [; y6 i4、 集成鎖相環(huán)路
通用型單片集成鎖相環(huán)路L562簡(jiǎn)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。
: k4 D4 j* X+ @7 B# L+ O2 I鑒相器（PD）采用雙差分對(duì)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(hào)電壓最大值為3V。
L562內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列：
* B8 B5 P* p0 X! R! ~+ M
2 y5 h/ D; e0 x! ~& C0 rL562內(nèi)部的射極耦合多諧VCO：

CMOS鎖相環(huán)路CD4046簡(jiǎn)介：為數(shù)字PLL。內(nèi)有兩個(gè)PD、VCO、緩沖放大器、輸入信號(hào)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。

; S1 x; h1 l7 k" x: ^& y3 O# I




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