锁相环原理及图解分析

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锁相环原理及图解分析

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1．锁相环的基本组成

锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。

2．锁相环的工作原理

（8-4-1）

（8-4-2）

0为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率，称为电路的固有振荡角频率。则模拟乘法器的输出电压uD为：

C（t）。即uC（t）为：

片式电感器（8-4-3）

i为输入信号的瞬时振荡角频率，θi（t）和θO（t）分别为输入信号和输出信号的瞬时位相，根据相量的关系可得瞬时频率和瞬时位相的关系为：

即 （8-4-4）

d为

（8-4-5）

（8-4-6）

c（t）为恒定值。当上式不等于零时，说明锁相环的相位还未锁定，输入信号和输出信号的频率不等，uc（t）随时间而变。

u以&o贴片电感mega;0为中心，随输入信号电压uc（t）的变化而变化。该特性的表达式为

（8-4-6）

c（t）随时间而变时，压控振荡器的振荡频率ωu也随时间而变，锁相环进入“频率牵引”，自动跟踪捕捉输入信号的频率，使锁相环进入锁定的状态，并保持ω0=ωi的状态不变。

8．4．2锁相环的应用

1．锁相环在调制和解调中的应用

i来控制载波信号uC的参数，使载波信号的某一个参数随输入信号的变化而变化。载波信号的参数有幅度、频率和位相，所以，调制有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。

上图的（a）是输入信号，又称为调制信号；图（b）是载波信号，图（c）是调幅波和调频波信号。

O还原成原信号ui。

2．锁相环在调频和解调电路中的应用

0相等时，压控振荡器输出信号的频率将保持ω0不变。若压控振荡器的输入信号除了有锁相环低通滤波器输出的信号一体电感器uc外，还有http://www.dgfpc.com/大电流电感调制信号ui，则压控振荡器输出信号的频率就是以ω0为中心，随调制信号幅度的变化而变化的调频波信号。由此可得调频电路可利用锁相环来组成，由锁相环组工字电感成的调频电路组成框图贴片电感如图8-4-5所示。

根据锁相环的工作原理和调频波的特点可得解调电路组成框图如图8-4-6所示。

3．锁相环在频率合成电路中的应用

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