锁相课程总结

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1、《锁相与频率合成》课程总结第一章锁相环路的基本工作原理一、锁相环路的构成：鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）、压控振荡器（VCO）。PLL1、正弦鉴相器叫（0=+K0Q。sin国（0-&2⑴]=匕sin6e⑴2、环路滤波器⑴RC积分滤波器F（s）=—^—1+ST}⑵无源比例积分滤波器匸（、1+“2尸（$）="1+5T]⑶有源比例积分滤波器（理想滤波器）、1+眄F（$）=3、压控振荡器⑴压控振荡器的输出信号的频率其中0.=Koue（t），称为压控振荡器的控制频差。⑵压控振荡器输出信号的瞬时相位02（t）=Ko^uc（T）dr⑶压控振荡器的控制特性曲

2、线二、锁相环路的相位模型匕sin[]叫(0F(p)代(/)►KJPA0(/)1＞环路动态方程PQ⑴=1©⑴-KF(p)slnQ⑴2、动态方程的含义瞬时频差=I古I有频差-控制频差3、稳态相差0,(oo)当环路锁定达到稳定状态后，稳态频差等于零，稳态相差为一•固定值，因此误差电压将为一个直流值ud(oo)=Udsin0e(oo)=常数而这个直流值就是刚好能够使压控震荡器的控制频差Q等于固有频差的电压值，即0=K。乞3)=也代(00)=同吋，由丁•误差电压为直流值，因此无论采用那种环路滤波器，当输入的信号频率为零吋,环路滤波器的传递函数恒等于1,即F

3、(/))=l因此，无论采用那种环路滤波器，当谋差电压为直流时，控制电压等于误差电压，即当环路锁定时，冇“3皿8)心)°7(*K"0)因此，坏路锁定后的稳态相差为Ud(00)=U(fsin0(00)=A69K°Fg0(oo)=arcsincoa)=arcsin—K三、一阶环路的捕获带、同步带、快捕带、叫=A©==K第二章环路的跟踪性能一、锁相环路的线性相位模型G(s)+A&2(CA&2(C1＞线性化模型下的传递函数（1）开环传递函数Ho（5）G（s）.KF（s）；_kf（s）q（$）开环q（$）s⑵闭坏传递两数H（$）H(s)=%©)丽国⑴-&

4、2（$）］心）=>H(s)[l+Ho(s)]=Ho(s)⑶谋羌传递函数0($)氏站緒二嚎di林#2、给定环路滤波器前提下的传递函数(以理想冇源比例积分滤波器为例)F($)=Ssr2s+KF(s)t}s2+sK$+K3、阻尼系数彳和自然频率©令分母则町以得到解得4、锁相坏路的频率特性⑴锁相环路的闭环频率特性呈“低通”特性;⑵锁相坏路的误差频率特性呈“高通”特性;5、锁相坏路的跟踪性能（1）分析过程比（5）ec（s）拉式反变换》ee（r）—oe（8）⑵暂态相应的指标及含义O延迟时间匚◊上升时间―O峰值时间。O暂态时间―O最大过冲量M/,6、锁相坏路的

5、“阶”和“型”⑴阶和型的概念O“阶”——开坏传递西数的总极点个数；O“型”——开环传递函数在原点初的极点个数。结论：O“阶”>“型”。O坏路跟踪性能的好坏取决于环路的“型”，而不是环路的“阶”。7、调制跟踪和载波跟踪⑴调制跟踪对于输入的角调制信号，当调制频率Qv©时，坏路工作在调制跟踪状态。此时，压控振荡器的输出为叫（0=cos[_a）0t+mosin（Q/+久）]⑵载波跟踪对于输入的角调制信号，当调制频率时，环路工作在载波跟踪状态。此时，压控振荡器的输出为uG（t）=UocoscoJ8、环路稳定性（1）几个概念增益临界频率——开环增益达到OdB

6、时的频率；相位临界频率Gk—开环相移达到龙时的频率；相位余量一一开坏增益降到OdB时，开环相移量与龙的差值；也就是增益临界频率0丁对应的开环相移量与龙的差值。相位余量=兀一Z//o{j27£lT)增益余量——开环相移达到龙时，开坏增益低于OdB的dB数；也就是相移临界频率对应的增益低于OdB的dB数。增益余量=0-20lg

7、Ho(j2^)

8、⑵坏路稳定性的判断方法当相位余罐大于30°时，认为坏路是稳定的；反Z认为是不稳定的。第三章环路的噪声性能1、环路的噪声带宽(1)一•阶环路⑵采用RC积分滤波器的二阶环路⑶采用理想有源比例积分滤波器的二阶环路⑷采

9、用•无源比例积分滤波器的二阶环路§2、环路信噪比公式B、第四章环路的捕获性能1、二阶坏路的捕获带(1)采丿IJ理想有源比例积分滤波器的二阶坏路叫=00⑵采用无源比例积分滤波器的二阶环路⑶采用RC积分滤波器的二阶坏路卜叭«2.37辰瓦2、二阶环路的捕获时间3、二阶环路的捕获带、同步带、快捕带⑴大小关系coH>cop>coL⑵同步带⑶快捕带(采用有源和无源)第五章频率合成