鎖相技術(shù)第章ppt課件(已修改)
2025-01-24 11:38 本頁面
【正文】 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 第一章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 本章主要內(nèi)容： ?鎖相環(huán)路的一些基本概念的建立 ?鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型和動(dòng)態(tài)方程的確立 ?一階鎖相環(huán)路的分析 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 167。 鎖相環(huán)路 (PLL)是一個(gè)相位跟蹤系統(tǒng) ,方框圖表示如下。 ( ) si n [ ( ) ]i i i iu t U t t????設(shè)輸入信號(hào)為： 載波角頻率 相對(duì)與 的瞬時(shí)相位 ti? =常數(shù)時(shí)， 是初相， 是載波。 是 t 的函數(shù)時(shí)， 是角度調(diào)制信號(hào)（調(diào)頻或調(diào)相）。 )(ti? )(ti? )(tui)(ti? )(tui《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 PLL內(nèi)部 VCO的自由振蕩角頻率 鎖相環(huán)路中 ， 輸入信號(hào) 對(duì)環(huán)路的作用是在它的瞬時(shí)相位 的作用下 ， 改變輸出信號(hào) 的瞬時(shí)相位 ， 所以對(duì)于鎖相環(huán)路來說 ， 更關(guān)心的是它的輸入和輸出信號(hào)的相位關(guān)系 。 )(tui)()( tt ii ?? ?)(tuo )()( tt oo ?? ?( ) c o s[ ( ) ]o o o ou t U t t????設(shè)輸出信號(hào)為： 是在輸入信號(hào)控制下，相對(duì)于 的瞬時(shí)相位，是時(shí)間 t 的函數(shù)。 to?《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 一、相位關(guān)系 在虛軸上的投影來表示 在實(shí)軸上的投影來表示（如圖） )(tui iU?)(tuo OU?)()()( ttt oioi ???? ????( ) ( ) ( )i i o i o io i ot t t t t? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 由于 和 的 參考點(diǎn) 不同 ， 對(duì)輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位做如下變換 。 )(ti? )(to?鎖相環(huán)路的“ 固有頻差 ” )]([)]([)( ttttt ooiie ????? ????從圖上可以得到兩個(gè)信號(hào)的瞬時(shí)相位之差 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 固有頻差：為輸入信號(hào)角頻率與環(huán)路自由振蕩 角頻率之差 ， 稱為環(huán)路的固有頻差 。 oio ??? ???輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位為： )()( ttttt iooii ????? ?????)(1 tto ?? ?? 以 為參考的輸入信號(hào)的瞬時(shí)相位 to?輸出信號(hào)的瞬時(shí)相位為： )()( 2 tttt ooo ???? ??? 以 為參考的輸出信號(hào)的瞬時(shí)相位 to?比較兩不同信號(hào)，選取 參考相位 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 環(huán)路的瞬時(shí)相位差： （ 矢量表示方法如圖所示 ） 12( ) ( ) ( )e t t t? ? ???21( ) ( ) ( )( ) ( )eieod t d t d tttd t d t d t? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?環(huán)路瞬時(shí)頻差： ?? ?? )()()(21 ttdttd e ???輸入信號(hào)的瞬時(shí)角頻率 輸出信號(hào)的瞬時(shí)角頻率 環(huán)路的 固有頻差 輸入信號(hào)的瞬時(shí)頻偏 輸出信號(hào)的瞬時(shí)頻偏 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 結(jié)論 ： ?當(dāng) 時(shí)， 、 相對(duì)旋轉(zhuǎn)， 隨時(shí) 間的增長(zhǎng)逐漸增大，鎖相環(huán)路處于 非鎖定狀態(tài)（失鎖狀態(tài)）。 )(te?)()( 21 tt ?? ? ?? iU? OU??當(dāng) 時(shí) ， 、 相對(duì)位置不變 ， 固定 ， 而且數(shù)值很小 ， 鎖相環(huán)路處于 鎖定狀態(tài)（ 同步狀態(tài) ） 。 如上頁矢量圖所示 )()( 21 tt ?? ? ?? iU? OU? )(te? 時(shí)，系統(tǒng)鎖定 時(shí)，系統(tǒng)失鎖 ( ) 0e t?? ?( ) 0e t?? ?《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 二 、 捕獲過程 概念：從輸入信號(hào)加到鎖相環(huán)路的輸入端開始 ,一直到環(huán)路達(dá)到 鎖定 的全過程 ,稱為捕獲過程 。 數(shù)值很小的量，但不為零 數(shù)值很小的量，但不為零 捕獲過程中： en ??? ?2)(te?瞬時(shí)相差 ????)(te??瞬時(shí)頻差 PT這一過程所用的時(shí)間為 捕獲時(shí)間 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 捕獲過程中瞬時(shí)相差與瞬時(shí)頻差的典型時(shí)間圖分析 ． θe(t) 趨 于穩(wěn)定 ε?ω接 近于零 能否通過捕獲而進(jìn)入同步完 全取決于起始頻差 Δωo 系統(tǒng)初進(jìn)跟蹤狀態(tài)的時(shí)間 進(jìn)入同步動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間 Tp=tato為捕獲時(shí)間 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 三 、 鎖定狀態(tài) 環(huán)路鎖定狀態(tài) （ 同步狀態(tài) ） 的條件： 特例： 環(huán)路輸入固定頻率信號(hào)時(shí)的分析 ()( ) 2 ettn????? ? ????????? ?? ?)( te設(shè)輸入信號(hào)為： ( ) si n [ (
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