【正文】 輸出信號(hào) 圖 41 鎖相環(huán)系統(tǒng)框圖 鑒相器 環(huán)路 濾波器 壓控 振蕩 器 第 14 頁(yè) 在鎖相頻率合成器中，鎖相環(huán)路具有穩(wěn)頻作用，能夠完成頻率的加、減、乘、除等運(yùn)算，可以作為頻率的加減器、倍頻器、分頻器等使用。當(dāng) f0 = fr時(shí)，頻率比較器無(wú)輸出，控制元件不受影響；當(dāng) f0 ≠ fr時(shí)，頻率比較器有誤差電壓輸出，該電壓大小與 | f0 fr | 成正比。例如，在調(diào)頻發(fā)射機(jī)中如果振蕩頻率漂移，則利用 AFC反饋控制作用，可以適當(dāng)減少頻率變化，可以提高頻率穩(wěn)定度?？煽胤秶酱?， AGC的特性越好。 是中頻放大管，中頻輸出信號(hào)經(jīng)檢波后，除了得到音頻信號(hào)外，還有一個(gè)平均分量（直流） ，它的大小和中頻輸出載波幅度成正比，經(jīng)濾波器 ，把檢波后的音頻分量濾掉，使控制電壓 不受音頻電壓的影響，然后把此電壓（ AGC控制電壓）加到 的基極，對(duì)放大器進(jìn)行增益控制。 圖 21 AGC電路的接收方框圖 第 6 頁(yè) 工作原理 : 它的工作過(guò)程是輸入信號(hào) 經(jīng)放大、變頻、再放大后，到中頻輸出信號(hào)，然后把此輸出電壓經(jīng)檢波和濾波，產(chǎn)生控制電壓 ，反饋回到中頻、高頻放大器，對(duì)他們的增益進(jìn)行控制。 第一節(jié) 鎖相環(huán)路 (PLL)及其反饋控制電路簡(jiǎn)介 第 4 頁(yè) 第二節(jié) 自動(dòng)增益控制電路（ AGC） 自動(dòng)增益控制電路是某些電子設(shè)備特別是接收設(shè)備的重要輔助電路之一，其主要作用是使設(shè)備的輸出電平保持一定的數(shù)值。第 1 頁(yè) 鎖相環(huán) (PLL)基本原理 設(shè)計(jì)與應(yīng)用 第 2 頁(yè) 第一節(jié) 反饋控制電路簡(jiǎn)介 第二節(jié) 自動(dòng)增益控制電路（ AGC） 第三節(jié) 自動(dòng)頻率控制（ AFC）電路 第四節(jié) 鎖相環(huán)路 (PLL)基本原理 一、 PLL概述 二、基本鎖相環(huán)的構(gòu)成 三、鎖相環(huán)的基本原理 四、鎖相環(huán)各組成部分分析 五、環(huán)路的鎖定、捕獲和跟蹤，同步帶和捕捉帶 第六節(jié) 鎖相環(huán)路的應(yīng)用 一、集成鎖相環(huán)芯片 二、 方波發(fā)生器 三、 PLL在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用 四、 PLL在空間技術(shù)上的應(yīng)用 五、 PLL在穩(wěn)頻技術(shù)中的應(yīng)用 六、 PLL在頻率合成器中的應(yīng)用 第 3 頁(yè) 在無(wú)線電技術(shù)中，為了改善電子設(shè)備的性能，廣泛采用各種的反饋控制電路。所以也叫自動(dòng)電平控制（ ALC）電路。所以這種增益的自動(dòng)調(diào)整主要由兩步來(lái)完成：第一，產(chǎn)生一個(gè)隨輸入 信號(hào)而變化的直流控制電壓 (叫 AGC電壓 )；第二，利用 AGC電壓去控制某些部件的增益 , 使接收機(jī)的總增益按照一定規(guī)律而變化。 第 9 頁(yè) 從曲線可知 :當(dāng) Ui 較小時(shí)，控制電壓 Up 也較小 , 這時(shí)增益可 K雖略有減小，但變化不大，因此振幅曲線基本上仍是一段直線；當(dāng) 足夠大時(shí)， Up的控制作用較強(qiáng)，增益 K顯著減小。 圖 23 簡(jiǎn)單的 AGC特性 加上 AGC后，放大器增益 K隨 Ui的增加而減小 (曲線 1)，因而輸出電壓 UO 和輸入電壓 Ui不再是線性關(guān)系，振幅特性UO～ Ui不再是一條直線，而是如 圖 23 所示的曲線 2’。又如在超外差接收機(jī)中，依靠AFC系統(tǒng)的反饋調(diào)整作用，可以自動(dòng)控制本振頻率，使其與外來(lái)信號(hào)頻率之差值維持在接近中頻得數(shù)值。此時(shí)，控制元件的參數(shù)即受到控制而發(fā)生變化，從而使 發(fā)生變化，直到使頻率誤差 減小到某一定值 Δ f ，自動(dòng)頻率微調(diào)過(guò)程停止，被穩(wěn)定的振蕩器就穩(wěn)定在 f0 = f0177。 鎖相環(huán)路應(yīng)用 鎖相接收機(jī) 微波鎖相振蕩源 鎖相調(diào)頻器 鎖相鑒頻器 定時(shí)提?。V波） 鎖相頻率合成器 …… 第 15 頁(yè) 二、基本鎖相環(huán)的構(gòu)成 鑒相器 (PDPhase Detector) 基本的鎖相環(huán)路組成 環(huán)路濾波器 (LFLoop Filter) 壓控振蕩器 (VOC: Voltage Controlled Oscillater) 參考信號(hào) 鑒相器 環(huán)路 濾波器 壓控 振蕩器 輸出信號(hào) 圖 42 基本鎖相環(huán)框圖 壓控振蕩器受環(huán)路濾波器輸出電壓 uc(t)的控制，使振蕩頻率向輸入信號(hào)的頻率靠攏，直至兩者的頻率相同，使得 VCO輸出信號(hào)的相位和輸入信號(hào)的相位保持某種特定的關(guān)系，達(dá)到相位鎖定的目的。 環(huán)路濾波器的作用是濾除 ud(t)中的高頻分量及噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能。 環(huán)路低通濾波器濾除鑒相器中的高頻分量，然后把輸出電壓 ud(t)加到 VCO的輸入端， VCO送出的本振信號(hào)頻率隨著輸入電壓的變化而變化。 第 18 頁(yè) 四、鎖相環(huán)各組成部分分析 1．鑒相器 鑒相器是鎖相環(huán)路的關(guān)鍵部件，它的形式很多 ,我們僅介紹其中常用的“正弦波鑒相器”。 其中 : 第 20 頁(yè) 按上面的新定義，可將式 PLL輸入、輸出信號(hào)改寫為 式中 ，經(jīng)乘法器相乘后，其輸出為 ? ?)(s i n)( 1 ttUtu iomi ?? ??? ?? ?)(c os)(c os)(0202ttUttUtuomomo????????)()( tt oo ?? ?? ? ? ?? ?)()(s i n)()(2s i n21)()( 21 tttttUUAAtutu oioiommmmoi ????? ???????高頻成分 低頻成分 第 21 頁(yè) 通過(guò)環(huán)路濾波器，把上式中高頻分量濾除。 由于 ud(t) 隨 φ(t) 作周期性的正弦變化，因此 這種鑒相器稱為正弦波鑒相器。它是低通濾波器。只要改變環(huán)路濾波器的 R1 、 R C 就能改變環(huán)路濾波器的性能，也就方便的改變了鎖相環(huán)的性能。由環(huán)路濾波器送來(lái)的控制信號(hào)電壓uc(t) 加在壓控振蕩器振蕩回路中的變?nèi)荻O管，當(dāng) uc(t) 變化時(shí)，引起變?nèi)荻O管結(jié)電容的變化，從而使振蕩器的頻率發(fā)生變化。 第 29 頁(yè) 在一定范圍內(nèi)， ωo(t)與 uc(t)是成線形關(guān)系的，可用下式表示，即 )()( tuKt coo ??? ??式中 ωo： 壓控振蕩器的中心頻率 Kω 是一個(gè)常數(shù) ,其量綱為 1/s 第 30 頁(yè) 但在鎖相環(huán)路中 ,我們 需要的是它的相位變化 ,即把由控制電壓所引起的相位變化作為輸出信號(hào)。 第 32 頁(yè) 2．環(huán)路的捕捉 從信號(hào)的加入到環(huán)路鎖定以前叫環(huán)路的捕捉過(guò)程。一旦入鎖后，壓控頻率就等于基準(zhǔn)頻率，且 PLL輸出頻率 隨輸入頻率而變化，這就稱為跟蹤。 1）良好的跟蹤特性 2）良好的窄帶濾波特性 3）良好的門限特性 第 36 頁(yè) 一、 集成鎖相環(huán)芯片極其典型應(yīng)用 集成鎖相環(huán)芯片類型較多，現(xiàn)介紹 CC4046集成鎖相環(huán)， CC4046為 CMOS單片鎖相環(huán)電路，工作頻率為 1MHz。比較器 Ⅰ 采用異或門結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)輸人端信號(hào) Ui、Uo的電平狀態(tài)相異時(shí)（即一個(gè)高電平，一個(gè)為低電平），輸出端信號(hào) UΨ為高電平；反之， Ui、 Uo電平狀態(tài)相同時(shí)（即兩個(gè)均為高，或均為低電平）， UΨ輸出為低