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。
9 z6 K0 y- F9 N. a* |4 l1、鎖相環(huán)路基本組成
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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)。
9 U8 r& b2 V2 t% E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。
+ }/ \: ]3 j6 K8 _. P5 |& n; G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。
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7 _% Q/ M2 M* t' Y. x4 l鎖相環(huán)路的基本工作原理：
) f7 o9 c0 Z7 V$ i# }8 A2 u+ Q若wi ≠wo，則ui(t)和uo(t)之間產(chǎn)生相位變化 → uD(t) ，與瞬時誤差相位成正比→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，這時的相位誤差稱為剩余相位誤差或穩(wěn)態(tài)相位誤差。
# s$ F/ M; k& [& g: K! T2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
3 z  G* e% }4 C. m- W" j, A- Z: m鑒相器的相位模型：
9 G; V6 ~: u& K: n; }6 g
8 A" }8 N# X( ^* t# T- H* C5 T模型為：

壓控振蕩器的相位模型：
1 Q7 H4 o+ ]3 [% W+ o; Q
) M# K3 G" w: r$ L2 s) a
& O3 \# y( O) R; O模型為：
% ~1 K- g" V, ]0 {3 K% X0 P# ~
環(huán)路濾波器的電路模型：
! A. j8 n  p. x  t6 q% s+ T/ I
: o1 G5 ^/ C( }. |) F模型為：
+ @+ `! G9 G+ R, P8 w  V3 n0 g
PLL的相位模型和基本方程：

上式是一個非線性微分方程,它完整地描述了環(huán)路的控制過程。
2 e2 B: v$ p- u- W/ n5 x/ a
% g, d4 r& j  F$ a$ Y
鎖相環(huán)路(PLL)是一個傳遞相位的閉環(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。
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0 |( T3 y% [1 m( }+ c3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤


4、 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，還有三個放大器和一個限幅器。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。
* W3 q" k9 ~5 o9 P7 L% Z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。
- j9 [" f/ n1 d  R, I9 \L562內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列：
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L562內(nèi)部的射極耦合多諧VCO：

* B) g; W5 `" I" Y, _CMOS鎖相環(huán)路CD4046簡介：為數(shù)字PLL。內(nèi)有兩個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。






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