鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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8 U, y5 Q( g' [) O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

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)。
/ l& E# Y3 a6 Z0 @' W/ P! H6 Z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。
6 {: S& H% b. b- [- K7 x2 P6 d! 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。
4 g3 `. d6 P  K0 l
9 l( v! C8 Q* ~0 Z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。
/ c3 m! p3 b' F0 O2 U0 b# D2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
4 q/ ?+ G6 L) p+ d$ _3 X鑒相器的相位模型：
6 ^6 \* b" P$ T5 [* x  x, a3 [& _7 Z6 x. B
模型為：

( w+ x. e# v9 x" a; f8 G3 q壓控振蕩器的相位模型：
5 Y! J  ^; m2 P0 q: C- Q7 e
$ b; H3 x2 n' b0 h
% ^9 U) N- v+ a6 X$ X& D( _模型為：
' b2 A9 q8 d' n" [  B+ G+ z
. [- I; T" P; g$ L5 z7 ~環(huán)路濾波器的電路模型：
  G' P0 U; L3 f2 f! C/ K
模型為：

PLL的相位模型和基本方程：

  F/ w; ~$ e# }  K; S! Q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。
4 r. S7 s- q* L/ G8 T2 t
& C- F: Z$ E- c2 K$ U3 x/ y
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 Q: |4 c( v' h1 j" C" ?1 g
3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤


4、 集成鎖相環(huán)路
6 D# V$ w( e' d! n1 P/ X通用型單片集成鎖相環(huán)路L562簡(jiǎn)介：
" ?/ H. z( F, e3 O. K; w- V; T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(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。
3 F6 ?; P0 r0 i  o3 ?L562內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列：

; {. ]. w/ u, R+ WL562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。
3 }' J5 s. a$ M/ \) E1 {
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