鎖相環(huán) PLL 的組成和應(yīng)用

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. F4 \' e; V+ s( b7 m鎖相環(huán)路，簡(jiǎn)稱(chēng)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

# S" }# @' s7 J6 `! c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)。
, M+ A+ i0 k* f' B* a- 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。
: M( n* |$ k* _, ]( O% T+ w6 P0 p壓控振蕩器(VCO)：在uC(t)控制下輸出相應(yīng)頻率 fo。
% u% D8 r# N1 C; W( y; M" F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。
" K8 G3 N3 V( T- \
0 k# W7 h) ~+ a, T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(chēng)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
( N9 ?' ?; K" Y6 y) c, t鑒相器的相位模型：
' S9 V6 w3 |; a6 L0 U" A
模型為：

壓控振蕩器的相位模型：

: _' |; O% ~2 h3 g6 B8 e
模型為：

7 r0 P5 _; c0 t" Q. j環(huán)路濾波器的電路模型：
/ D. K( I) F% e# P
8 t3 @  ]& W; U  F% d' q, I! b模型為：
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PLL的相位模型和基本方程：
+ a8 |! t" z2 V5 I  e0 G) h
8 b8 ?7 e$ r, O% I+ y# ^+ U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。
/ E/ V1 Y# v4 V" l

( k! m. q1 z8 v% J/ `3 g2 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。

9 O$ A2 d" _# t8 F* y1 ?3、鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤
7 ~' k6 F, c! q; U  n' |

2 g2 V% t- L6 ?3 r* s4、 集成鎖相環(huán)路
& |# N- b1 z3 f3 {7 q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。
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：

; _; H' s8 a9 ~1 HL562內(nèi)部的射極耦合多諧VCO：
$ n* G+ {6 p2 O& r+ x
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。

1 T2 Z9 U* V3 z( B9 e5 f
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