锁相环原理及图解分析
关键字：
锁相环原理及图解分析 标签/分类：
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u D （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u C
（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u D 为：
C （
t ）。即u C （t ）为：
（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
d 为
（8-4-5）
（8-4-4）
（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，u c （t ）随时间而变。
u 以ω0为中心，随输入信号电压u c （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u C 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u i 。
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u c 外，还有调制信号u i ，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，由锁相环组成的调频电路组成框图如图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
锁相环原理及图解分析
关键字：
锁相环原理及图解分析 标签/分类：
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u D （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u C
（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u D 为：
C （
t ）。即u C （t ）为：
（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
d 为
（8-4-5）
（8-4-4）
（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，u c （t ）随时间而变。
u 以ω0为中心，随输入信号电压u c （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u C 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u i 。
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u c 外，还有调制信号u i ，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，由锁相环组成的调频电路组成框图如图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