鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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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。
7 l: |: A" S' P: b4 g1 R4 e2 o1、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)。
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。
/ a2 k# }- G# z5 r9 }9 w: h, E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(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。

& `7 \9 x$ n7 i# e5 P/ O0 i) N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。
3 v- e* d: G+ s; O9 i6 }2、鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型
鑒相器的相位模型：
+ a2 Z& n- ^" e" `' D, d
% N! _1 e, Y3 W8 Q: X6 n5 }模型為：
4 s5 }% ?7 h" @7 M4 e' [' G4 G4 _$ u
- W# m- e9 X- @壓控振蕩器的相位模型：
' T! |7 f6 Y* ]& D
; \( a: e. t6 Q9 q" F0 F
% q0 X) u" O* b8 n# ]模型為：

環(huán)路濾波器的電路模型：

模型為：
7 b/ \3 ?+ h* t& k" G; F+ F! i
: l+ C/ @5 o: ?PLL的相位模型和基本方程：

; P- v7 e3 d+ W  v; D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。
- h/ k6 D" a* F& C1 X7 [! Q
; _7 b6 [, |4 o' R3 E
% c. a) b! d6 q% Z  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。
7 u( X! J- r  T8 q: Y
3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤


4、 集成鎖相環(huán)路
. T, h# E& A: [! ^* P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; @6 `8 E( I0 d& n  I: {" m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。
# q( a. Z# b2 }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：
* J) N2 ~% X+ E: b
% ^$ I; k3 d" Y) }) V1 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。
$ o' a$ W4 C0 x: Q8 e





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