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。
: n+ p* b. R; _5 A. P& o; |1、鎖相環(huán)路基本組成
2 x# l9 R8 D. 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)。
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。
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鎖相環(huán)路的基本工作原理：
, T4 p) i0 U5 C$ ]/ N( Y/ h8 I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。
2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
鑒相器的相位模型：

- n# x* D7 N& ~+ R4 O9 ~( I8 i: o模型為：

8 w7 u0 ~6 _* X! A壓控振蕩器的相位模型：
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/ Y0 W! r- a  [) t3 j3 U! T( [
( N# ?+ k5 t9 [; y' q' ]模型為：

環(huán)路濾波器的電路模型：
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  b5 E/ v! W3 B9 g5 y模型為：

# I3 h9 H3 c0 JPLL的相位模型和基本方程：
9 I) W2 K5 z, h! d% n- v
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。


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。

) {- o% L0 Y% |) O3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤
' y2 n' i$ p/ m6 T) C4 B* c5 Z7 n

2 K' e5 x2 F8 K4 V  d$ B* G4、 集成鎖相環(huán)路
通用型單片集成鎖相環(huán)路L562簡介：
8 W' W2 Z/ b( n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。
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。
: j) \2 s2 W* l; x) E8 T' q9 DL562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：
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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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