鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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# L2 P+ g5 K: J& ~, j% V- `  }( Q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。
1、鎖相環(huán)路基本組成
! L$ g( ^; x: M
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)。
5 `  D, c5 X& }& K( A5 O2 g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。
. y$ s, j' H2 Y  D7 n/ h: V6 R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。

鎖相環(huán)路的基本工作原理：
: z7 U+ ]- n  R! {+ m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。
) |/ E' w; [2 B' I1 d/ y. S, J2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
7 H" h4 F: y5 c) E鑒相器的相位模型：

3 G5 A9 {- s1 I( A2 F模型為：
$ G; b& S: I# u! ?2 q: H$ p5 F1 ~
0 R. o+ z9 D6 h% X壓控振蕩器的相位模型：


: h9 P0 f  s- N; `1 G$ S模型為：
3 c5 j1 z9 X3 e+ M& v5 k& Q
9 q, T0 m! _! e0 P1 Y. O環(huán)路濾波器的電路模型：

模型為：
9 c1 d% L$ x2 G9 a8 k% R* f2 k; K
PLL的相位模型和基本方程：
9 s$ I! o/ E* N1 L* ~  k( v
9 H! {) y) n& V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。

7 ^( V- F/ Y# `7 k( ^4 q! H
0 d' W1 H5 o2 i' q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。

3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤


4 q$ |0 `. j& F: G4、 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。
: S: }4 A& H. B. ^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：

* X6 O( s+ z. M/ \8 m7 X5 H5 CL562內(nèi)部的射極耦合多諧VCO：

7 Z1 v( O( ?( q% v" r  J. [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。
4 A- }- a. u2 P. |
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