锁相湖大期末试卷

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1、A卷闭卷题：共50分一、简答题（共10分）1：为什么我们把压控振荡器的瞬时相位作为输出量，而不是把它的瞬时频率作为输出量?为什么压控振荡器在锁相环路中是一个固有积分环节?（4分）2：请写出PLL的动态方程并说明其物理意义。（3分）3：PLL的辅助捕获有哪几种常用方式。（3分）二、（15分）一阶环，设开环时式中θiθo为常数，鉴相器的相乘系数Km=10（1/V），VCO的控制灵敏度K0=103HZ/V。问：1：环路能否进入锁定？为什么？（3分）2：环路的最大和最小的瞬时频差值各是多少？（4分）3：画出鉴相器的输出波形Ud(t)。（5分）4：为使环路进入锁定，在鉴相器和VCO

2、之间加了一级直流放大器，问其放大量必须大于多少。（3分）三：（25分）一理想二阶PLL，，阻尼系数ξ=0.7，无阻尼自由振荡频率为ωn=2π·103rad/s，求：1、输入信号为，问环路处于调制跟踪还是载波跟踪（5分）。2、若用此环作跟踪滤波器，试求滤波器的通频带（5分）。3、若环路已处于同步状态，求最大同步扫描速率。（5分）4、环路的噪声带宽BL等多少？（5分）5、计算该环起始频差为150KHZ时的捕获时间Tp。（5分）B卷一、简答题（每小题5分共25分）1、试写出锁相环路的基本微分方程并画出其锁相环路的相位模型图。2、请画出有输入噪声时环路线性化噪声等效为θni(S)

3、的相位模型。（5分）3、PLL的同步带与捕获带的有何联系与区别。4、PLL的噪声门限是如何定义的？5、PLL的闭环传递函数与误差传递函数频率特性有何异同。二、（20分各5分）一有源比例滤波器如图，请推导出其传递函数F(S)，由此组成的PLL，其ζ=0.5，ωn=2π×103rad/s，若环路增益为K，试计算：1：环路带宽Ωc?2：求闭环传递函数H(S)=?3：环路的噪声带宽BL=？4：对频率阶跃信号的稳态相差=?三、（20分）一环路滤波器传递函数为F(S)=(1+sτ2)/(1+sτ1)的二阶环，其ζ=0.707，=200KHZ，若要求允许的最大θe(∞)≤5o，最大捕获

4、范围为25KHZ，试确定：1：环路的增益K、τ1、τ2、（注因BL较小，K较大，故可按K》ωn近似计算。）（8分）2：捕获带△ωp，看是否满足要求；捕获时间Tp.。（各3分）3：快捕获带△ωL，快捕获时间Tp.。（各3分）A卷答案一、1：因为PLL是相位反馈控制系统，进行相位比较而不是频率比较。VCO中频率与相位的关系是积分关系，故视为一个固有的积分环节。2：动态议程，物理意义是：瞬时频差=固有频差-控制频差。3：PLL的辅助捕获有：变带宽法；扫描法；鉴频法；信号注入法和其它方法。二、1：故环路不能锁定。2：3:；ud(t)0t是一个上宽些的差拍波。4：设放大量为A，则三

5、、1：，所以是调制跟踪。2通频带3：最大同步扫描速率4:5:B卷答案一、1：2、3、能够维持环路锁定状态的最大固有频差,称为锁相环路的同步带,用符号ΔωH表示。环路能够捕获入锁的最大固有频差,称为锁相环路的捕获带,用符号Δωp表示。ΔωH>Δωp。4当(S／N)L降低到某一值附近时,环路将失锁。这一值称为PLL的噪声门限。5由此可知，误差传递函数具有高通特性。闭环传递函数具有低通特性。二、1:环路带宽Ωc=2π×103rad/s，234若为理想二阶环，则为0三、，，，