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          名詞解釋

          鎖相環的基本組成與工作原理

          發布日期:2019-07-24 點擊次數:1328
          1.基本組成部分

          許多電子設備要正常工作,通常需要外部的輸入信號與內部的振蕩信號同步,利用鎖相環路就可以實現這個目的。
          鎖相環路是一種反饋控制電路,簡稱鎖相環(PLL,Phase-Locked Loop)。鎖相環的特點是:利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和 相位。因鎖相環可以實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤,所以鎖相環通常用于閉環跟蹤電路。鎖相環在工作的過程中,當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時,輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住,這就是鎖相環名稱的由來。鎖相環通常由鑒相器(PD,Phase Detector)、環路濾波器(LF,Loop Filter)和壓控振蕩器(VCO,Voltage Controlled Oscillator)三部分組成,鎖相環組成的原理 框圖如圖8-4-1所示。

          石英晶體振蕩器


          鎖相環中的鑒相器又稱為相位比較器,它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差,并將檢測出的相位差信號轉換成uD(t)電壓信號輸出,該信號經低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓uC(t),對振蕩器輸出信號的頻率實施控制。

          2.鎖相環的工作原理

             鎖相環中的鑒相器通常由模擬乘法器組成,利用模擬乘法器組成的鑒相器電路如圖8-4-2所示

          鎖相環的工作原理


          3.鎖相環在頻率合成電路中的應用

            在現代電子技術中,為了得到高精度的振蕩頻率,通常采用石英晶體振蕩器。但石英晶體振蕩器的頻率不容易改變,利用鎖相環、倍頻、分頻等頻率合成技術,可以獲得多頻率、高穩定的振蕩信號輸出。

          輸出信號頻率比晶振信號頻率大的稱為鎖相倍頻器電路;輸出信號頻率比晶振信號頻率小的稱為鎖相分頻器電路。鎖相倍頻和鎖相分頻電路的組成框圖如圖8-4-7

          石英晶體振蕩器


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