測(cè)量用信號(hào)源第六章(編輯修改稿)
2025-06-15 07:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 改善環(huán)路性能的目的。 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測(cè)量用信號(hào)源 鎖相合成法的原理 ?在鎖相合成法中，輸入頻率 為基準(zhǔn)頻率 即 。鎖相環(huán)開始工作時(shí)， VCO的固有輸出信號(hào)頻率 (即開環(huán)時(shí) VCO自由振蕩頻率 )總是不等于基準(zhǔn)信號(hào)頻率 , 即存在固有頻差 則兩個(gè)信號(hào) 和 之間的相位差將隨時(shí)間變化。 ifri ff ?ofrf ro fff ???ovivifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測(cè)量用信號(hào)源 ?相位比較器將這個(gè)相位差變化鑒出，即輸出與之相應(yīng) 的誤差電壓 ， 通過環(huán)路濾波器加到 VCO上。 dvifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ovdv第六章 測(cè)量用信號(hào)源 ? VCO受誤差電壓控制，其輸出頻率朝著減小 固有頻差的方向變化，即 向 靠攏，這叫 “ 頻率牽引 ”現(xiàn)象。在一定條件下，環(huán)路通過頻率牽 引， 愈來愈接近 ，直至 ，環(huán)路進(jìn)入所 謂“ 鎖定 ”狀態(tài)。 ? ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ovro fff ???of rfof rf ro ff ?第六章 測(cè)量用信號(hào)源 ? 環(huán)路從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的上述過程，稱為鎖相 環(huán)的 捕捉過程 。鎖相環(huán)處于鎖定狀態(tài)的一個(gè)基本特性 是，輸入信號(hào) 和 VCO輸出信號(hào) 之間只存在一個(gè) 穩(wěn)態(tài)相位差，而不存在頻率差。鎖相合成法正是利用 鎖相環(huán)的這一特性，把 VCO的輸出頻率穩(wěn)定在基準(zhǔn)頻 率上。 iv ovifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測(cè)量用信號(hào)源 鎖相合成技術(shù)的特點(diǎn) 鎖相合成法克服了直接合成法的許多缺點(diǎn)，特別是集成技術(shù)的發(fā)展，使鎖相合成法的優(yōu)點(diǎn) —— 體積小、功耗小、價(jià)廉，且適合大規(guī)模生產(chǎn)更為突出，從而在頻率合成中獲得廣泛應(yīng)用。由于鎖相式額率合成具有極寬的頻率范圍和十分良好的寄生信號(hào)抑制特性，從而輸出頻譜純度很高 (密寄輸出可優(yōu)于－ 140 dB)，而且輸出頻率易于用微機(jī)控制，鎖相技術(shù)在頻率合成器中的應(yīng)用至今仍占重要地位。 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 四、直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（ DDFS) DDFS標(biāo)志著頻率合成技術(shù)進(jìn)入第三階段， DDFS的主要特點(diǎn)是采用計(jì)算技術(shù)和微計(jì)算機(jī)參與頻率合成。DDFS的優(yōu)點(diǎn)是極易實(shí)現(xiàn)頻率和相位控制，且切換時(shí)間快，尤其適用于合成任意波形。 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 五、有關(guān)鎖相環(huán)的基本概念 鎖相環(huán)的跟蹤特性 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov 當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)， VCO的輸出頻率 (也稱環(huán)路輸出頻率 ) 等于環(huán)路輸入頻率 ，環(huán)路輸出頻率可以指明地跟蹤上輸入頻率的變化，這就是環(huán)路的 跟蹤特性 ，所以環(huán)路的鎖定狀態(tài)又稱跟蹤狀態(tài)或同步狀態(tài)。 of if第六章 測(cè)量用信號(hào)源 同步帶寬 當(dāng)輸入頻率 變化超過一定范圍 (即固有頻差的 大小 超過一定值 )，輸出頻率 不再能跟蹤輸入頻率 的變化，這時(shí)環(huán)路將“ 失鎖 ”。在環(huán)路保持鎖定的條件下，我們把輸入頻率所允許的最大變化范圍定義為 同步帶寬 。 ro fff ???ifofififivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測(cè)量用信號(hào)源 在鎖相合成法中，輸入頻率是基準(zhǔn)頻率 ，相對(duì)于輸出頻率 ，可認(rèn)為 不變，那么同步帶寬可理解為，在環(huán)路保持鎖定的條件下， VCO頻率 允許變化的最大范圍。由此可知，若環(huán)路的同步帶寬較寬，那么即使VCO本身的頻率穩(wěn)定度不太高，也可通過環(huán)路的作用把VCO的輸出頻率穩(wěn)定在基準(zhǔn)頻率同一量級(jí)。 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov同步帶寬的作用 —— 表征環(huán)路跟蹤性能的重要參數(shù) rfof rfof第六章 測(cè)量用信號(hào)源 相環(huán)的捕捉與捕捉帶寬 鎖相環(huán)在失鎖狀態(tài)時(shí)有固有頻差 ，若調(diào)諧 VCO的輸出頻率 ，使它逐漸向基準(zhǔn)額率 靠近，即減小固有頻差 ，只有當(dāng)固有頻差減小到一定值，環(huán)路才能從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。環(huán)路最終能夠自行進(jìn)入鎖定狀態(tài)的 最大允許的固有額差 ，叫做“捕捉帶寬”。 ro fff ???of rfro fff ???ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測(cè)量用信號(hào)源 捕捉過程 環(huán)路從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的過程稱捕捉過程。只要固有頻差 小于環(huán)路的捕捉帶寬，那么通過捕捉，環(huán)路總能進(jìn)入鎖定，當(dāng)然捕捉過程是需要一定時(shí)間。一般鎖相環(huán)的捕捉過程可分成兩個(gè)階段：頻率牽引階段和快捕階段。 f?第六章 測(cè)量用信號(hào)源 鎖定 頻率牽引階段 快捕 )(tforfofofofofof?of?t0t第六章 測(cè)量用信號(hào)源 鎖相環(huán)的窄帶濾波特性 鎖相環(huán)只允許在輸入頻率 附近的頻率成分通過，而阻止遠(yuǎn)離 頻率成分通過。所以，鎖相環(huán)具有窄帶濾波特性，鎖相環(huán)的這一特性是十分重要的
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