理學(xué)鎖相環(huán)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-15 23:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 θ R(t)/dt (1)ω V=ω r + dθ v(t)/dt (2)式中 θ R(t)、 θ V(t)分別是輸入信號和輸出信號的瞬時相位。由瞬時頻率與瞬時相位的關(guān)系： 則輸入信號可表示為 uR(t)=URmcos[ωrt+θR(t)]，輸出信號 uv(t)=Uvmcos[ωrt+θV(t)+φv]，其中 φv為輸出信號的初始相位，為分析方便設(shè) φv=90176。 。ud=kmuRuv=KmURmcos[ωrt+θR(t)]Uvmcos[ωrt+θV(t)+90186。]=(1/2)KmURmUvm{cos[2ωrt+θR(t)+θV(t)]+cos[θR(t)θv(t)90186。]}=(1/2)KmURmUvmsin[θR(t)–θV(t)](加低通濾波器 濾掉高頻分量 )ud(t)=Kdsinθe(t)式中 Kd=KmURmUvm/2為鑒相器的鑒相靈敏度 ，它 由鑒相器的增益和輸入輸出信號的幅度決定 ， θe(t)=θR(t)–θV(t)為輸入信號與輸出信號的瞬時相位差。由于鑒相特性呈正弦函數(shù) ,在 177。90176。 之間 θe(t)為單值對應(yīng)關(guān)系。而實際上 要求 θe(t)的范圍小于 177。30176。 ， 這時，sinθe(t)≈θe(t)，則鑒相特性近似為線性函數(shù)： ud(t)=Kdθe(t)模擬乘法器的正弦鑒相特性如圖所示。2．邊沿控制的數(shù)字比相器uiuVui超前 uV 輸出正脈沖 ui滯后 uV 輸出負脈沖ui 與 uV同相 輸出尖脈沖ui超前 uV相位越大輸出脈寬越寬均值正的越大 (后面 LPF積分 )ui落后 uV相位越大輸出脈寬越寬均值負的越大3．脈沖抽樣保持鑒相器 (數(shù)字型鑒相器 ) 脈沖抽樣保持鑒相器 ,電路工作時，首先要將參考標(biāo)準頻率 fR和 VCO的頻率 fV的電壓都形成脈沖。頻率為 fR的脈沖用來控制一個開關(guān)電路，使電容Cch產(chǎn)生周期性的充、放電，形成鋸齒波電壓。圖中的電源供給恒定的充電電流 ICH，以改善鋸齒波的線性。抽樣脈沖由壓控振蕩信號形成 .圖 脈沖抽樣保持鑒相器的基本方框圖由于 fV=fR，顯然，抽樣脈沖周期 TV與鋸齒波電壓的周期 TR是相等的。(a)Cch處形成的 鋸齒波電壓（頻率 = fR）(b)抽樣脈沖 （頻率 = fV）(c)誤差信號 VD圖 抽樣脈沖保持相位比較器的波形圖 抽樣脈沖的作用是控制抽樣開關(guān)，使它在脈沖存在時接通，因而記憶電容 Cd上所獲得的電壓即等于這一瞬間的鋸齒波電壓 VD。當(dāng)抽樣脈沖為零時，抽樣開關(guān)斷路， Cd上即保持原充電電壓 VD，如（ c)所示。如果 VCO頻率略有變化 (亦即失步時 )，即相當(dāng)于抽樣脈沖在中心位置略有擺動，這就引起誤差電壓 VD值的變化，從而控制 VCO的頻率，使之恢復(fù)到準確的數(shù)值 (即恢復(fù)同步 )。 VD最大的變動范圍可自 Vmin至Vmax，這相當(dāng)于抽樣脈沖位置變動 360176。實際上，鋸齒波電壓不是如 (a)的理想情況 (Cch的放電時間等于零 )，而是有一定的放電時間的，因而鎖相范圍小于 360176。這種鑒相器在數(shù)字式鎖相環(huán)路中被廣泛采用，它有如下兩個優(yōu)點：(1)輸出紋波電壓小 (約幾十 ?V至幾 mV的數(shù)量級 )；(2)相位比較可在 360176。范圍內(nèi)進行，而上面講的乘積型鑒相器只在 90176。內(nèi)進行比較 (線性區(qū)則只有 177。30176。范圍 )。v在 鎖 相 環(huán) 路中， 環(huán) 路 濾 波器 實際 上就是一個 低通 濾 波器 。 v作用 :濾 出除 鑒 相器 輸 出的 誤 差 電壓 ud中的高頻 分量和干 擾 分量，得到控制 電壓 uCv常用的 環(huán) 路 濾 波器有 RC低通 濾 波器、無源比例積 分 濾 波器及有源比例 積 分 濾 波器等。 (LOOPFILTER)1） RC低通濾波器它的作用是將 vd中的高頻分量濾
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