【正文】 計(jì)算表明 ,它們之間的關(guān)系為 22()e i v otK? ? ? ?? ? ? ? ? ?(141) 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 117 一階環(huán)失鎖狀態(tài)的 θe(t)、 Uc(t)、 ωv(t)和的時(shí)間圖 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 【 計(jì)算舉例 】 已知一階環(huán) Ud=1V,Ko=20kHz／ V,fo=1MHz。 這個(gè)點(diǎn)所對應(yīng)的環(huán)路狀態(tài)實(shí)際上是不穩(wěn)定的 ,這種臨界狀態(tài)的出現(xiàn)有兩種情況 。 假設(shè)輸入為固定頻 *率 ,即 θ1(t)=Δωot 且令 pθ1(t)=Δωo (137) 是常數(shù) , 再令 是環(huán)路的瞬時(shí)頻差 ,將 (137)、 (138)式代入 (136)式后可得 ( ) ( )eep t t???? (138) ( ) si n ( )e oet K t? ? ?? ? ? ? (139) 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 一、 ΔωoK時(shí)的捕獲與鎖定 由于 ΔωoK,該曲線應(yīng)與橫軸相交 ,圖形如圖 114。 若運(yùn)算放大器的增益 A很高 ,則 211()1pF p Ap??????《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 19 無源比例積分濾波器的組成與對數(shù)頻率特性 (a)組成； (b)頻率特性 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 212121211()11111pF p AppAp AR CpAp AR Cpp R C???????????????????《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 110 有源比例積分濾波器的組成與對數(shù)頻率特性 (a)組成； (b)頻率特性 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 負(fù)號對環(huán)路的工作沒有影響 ,分析時(shí)可以不予考慮 。 一個(gè)是環(huán)路的捕獲帶 Δωp,即環(huán)路能通過捕獲過程而進(jìn)入同步狀態(tài)所允許的最大固有頻差 ｜ Δωo｜ max 。 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 12(a)所示 。 系 統(tǒng)的瞬時(shí)相差 θe(t)=θ1(t)θ2(t), 瞬時(shí)頻差 21( ) ( ) ( )( ) ( )eieod t d t d tttd t d t d t? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?(111) 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 12 輸入信號和輸出信號的相位關(guān)系 《 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 從輸入信號加到鎖相環(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 。 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 圖 14 鎖相環(huán)路的基本構(gòu)成 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 一 、 鑒相器 鑒相器是一個(gè)相位比較裝置 ,用來檢測輸入信號相位 θ1(t)與反饋信號相位 θ2(t)之間的相位差 θe(t)。 圖 113 鎖相環(huán)路的相位模型 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 第 3節(jié) 環(huán)路的動態(tài)方程 按圖 113的環(huán)路相位模型 ,不難導(dǎo)出環(huán)路的動態(tài)方程 122( ) ( ) ( )()( ) s i n ( )eo d et t tFpt K U tp? ? ??????(126) (127) 將 (127)式代入 (126)式得 1( ) ( ) ( ) s i n ( )e o d eodp t p t K U F p tK K U? ? ????令環(huán)路增益 (128) (129) 《 鎖相技術(shù) 》 第 1章 鎖相環(huán)路的基本工作原理 將 (129)式代入 (128)式得 這就是鎖相環(huán)路動態(tài)方程的一般形式 。 在失鎖狀態(tài)時(shí) ,環(huán)路瞬時(shí)相差無休止地增長 ,不斷地進(jìn)行周期跳越；瞬時(shí)頻差則周期性地在 Δωo177。V), 自由振蕩頻率 ωo=2π 106rad／ s。實(shí)際上只要接近 A點(diǎn)到一定的范圍之內(nèi) ,就可以認(rèn)為環(huán)路達(dá)到了鎖定狀態(tài) 。 顯然 ,A越大就越接近理想積分濾波器 。 一般情 *況下輸入起始頻差越大 ,Tp也就越大 。 再令 1 ( ) ( )oit t t? ? ?? ? ?