通信电路ch07_4.ppt

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1、笫7章锁相环路7.0反馈控制电路概述7.01AGC7.1锁相环路的基本概念PLL各部件的特性与数学模型7.2PLL的线性分析PLL的线性模型与传递函数PLL的稳态相差PLL的稳定性（*）7.3PLL的非线性分析一阶环路的非线性分析二阶环路的非线性分析7.4AFC7.5集成锁相环介绍PLL电路实例与应用举例PLL基本原理PLL的环路方程与相位模型PLL的跟踪特性PLL的频率特性PLL的噪声特性（*）17.5集成锁相环集成PLL（环路滤波器外加）类型：模拟环（APLL）－鉴相器为模拟相乘器通用型：VCO，PD，（+放大器）专用型：锁相解调，调频立体声解调，电视的色同步环数字环（DPLL）由部分数

2、字电路，（主要是鉴相器为数字鉴相器）和全部数字电路（包括数字鉴相器、数字滤波器、数控振荡器）构成。通用型：VCO，PD，（+分频器）专用型：用于频率合成器，电机控制27.5.1集成锁相环主要部件1、集成鉴相器：数字比相型、模拟相乘器型、抽样保持型。模拟相乘器(正弦鉴相特性）型：灵敏度较低，线性较好，锁定时两信号有90度相移。数字鉴相器：异或门：输入为对称方波。R-S触发器：输入为脉冲或方波。边沿触发(上升沿或下降沿）鉴频鉴相器：输入为脉冲或方波有鉴频和鉴相功能。－－常用于锁相频率合成器中。3集成鉴相器举例数字式鉴频鉴相器特点：有鉴相功能及鉴频功能。能使PLL的快捕带加宽，捕捉时间大为缩短，而

3、且其鉴相特性的线性范围很宽。组成:由数字比相器、电荷泵(电压或电流开关）和滤波器三部分组成。电路工作原理:以T4044数字式鉴频鉴相器电路为例9个与非门组成数字比相器,将输入信号R与来自VCO的频率可变的信号比相（后沿比）,在比相器输出端U和D，以逻辑电平(高、低）给出相位超前、滞后以及超前、滞后量的信息。T1～T7组成电荷泵，作用是在数字比相器输出U和D的高低电平控制下，使T1～T7管子导通、截止，变换成模拟电压去控制低通滤波器输出高、低或不变电压。电荷泵为电压开关。组成有源比例积分滤波器形成所需的控制电压4数字式鉴频鉴相器电路T4044数字式鉴频鉴相器比相器电荷泵有源比例积分滤波器导通、

4、截止、不变5T4044同频鉴相波形T4044同频鉴相波形（a）R与V同相；（b）R滞后V；（c）R超前V*下降沿触发有的电路上升沿触发。返回6T4044的鉴频波形T4044的鉴频波形7数字式鉴频鉴相器的鉴频作用当环路存在频差时，通过比相器和电荷泵的共同作用，有一数值上接近的正向或负向阶跃电压加到达林顿电路的输入端，使它输出的直流控制电压迅速地向最小或最大值跳变，从而控制VCO的频率迅速地向减小频差的方向变化，故电路起到了鉴频的作用。鉴频作用8集成VCO集成压控振荡器两种基本类型电流积分型，它的基本原理是：定时电容在被控电流源的作用下交替充电放电，形成振荡波形。振荡频率取决于充电和放电速度，在

5、电容容量一定时，取决于电流源的电流大小。通过外加电压控制电流源电流大小可以实现对振荡频率的控制。这类电路（如射极耦合压控多谐振荡器教材p452，变流式电容充放电VCO等）具有良好的线性压控特性。变容管调谐的集成LC振荡器。在集成电路内，由正反馈电路产生和维持振荡。振荡频率由LC决定，因此只要用控制电压改变变容二极管的电容，便可以改变振荡频率，这种电路的电压──频率特性往往是线性不太好的。9变流式电容充放电压控振荡器变流式电容充放电VCO原理框图高，闭合，断开低，断开，闭合1210变流式电容充放电压控振荡器(续1)电流转发器的功能是保持电流和的大小相等；幅度鉴别器的作用是当其输入端的电压高于其

6、正触发电平时，它的输出为高电平，反之输出为低电平。工作过程:为低，则断开，闭合。恒流源电流全部流入电容，使其两端电压升高。当增加到幅度鉴别器的正触发电平时，它的输出变成高电平。闭合，断开，电流源电流全部变成流入电流转发器。根据电流转发器的特性，，电容器以电流放电,上升和下降的斜率是一样的。当下降到幅度鉴别器的反向触发电平时，它的输出又变为低电平，重复开始时的过程，从而形成了周期性的振荡。若电流源电流随控制信号变化，则输出信号的频率随控制信号的变化而变化。11(1)可控电流源它使，而的值是由电源电压、外接电阻和控制电压决定的。当和选定后，的值将随变化。这个电流源的总输出电流I0=2，用改变的办

7、法调整压控振荡器的中心频率。二极管是为防止发射结被反向击穿而加入的保护管。可控电流源电路12(2)电流转发器构成改进型电流源电路，它使得和两个支路的电流相等。、、和构成开关，它等效框图中的。和在这里等效于。13VCONE566原理图变流式电容充放电VCONE566原理图147.5.2PLL电路实例--集成锁相环NE565介绍PDVCOAMP2354107198为VCO定时电阻和电容为环路滤波器15集成锁相环N