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．鎖相環的基本組成
許多電子裝置要正常工作，通常需要外部的輸入訊號與內部的振盪訊號同步，利用鎖相環路就可以實現這個目的。
因鎖相環可以實現輸出訊號頻率對輸入訊號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環通常用於閉環跟蹤電路。鎖相環在工作的過程中，當輸出訊號的頻率與輸入訊號的頻率相等時，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。
鎖相環通常由鑑相器（pd）、環路濾波器（lf）和壓控振盪器（vco）三部分組成，鎖相環組成的原理框圖如圖8-4-1所示。
鎖相環中的鑑相器通常由模擬乘法器組成，利用模擬乘法器組成的鑑相器電路如圖8-4-2所示。
鑑相器的工作原理是：設外界輸入的訊號電壓和壓控振盪器輸出的訊號電壓分別為：
式中的ω0為壓控振盪器在輸入控制電壓為零或為直流電壓時的振盪角頻率，稱為電路的固有振盪角頻率。則模擬乘法器的輸出電壓ud為：
用低通濾波器lf將上式中的和頻分量濾掉，剩下的差頻分量作為壓控振盪器的輸入控制電壓uc（t）。即uc（t）為：
式中的ωi為輸入訊號的瞬時振盪角頻率，θi（t）和θo（t）分別為輸入訊號和輸出訊號的瞬時位相，根據相量的關係可得瞬時頻率和瞬時位相的關係為：
即則，瞬時相位差θd為
對兩邊求微分，可得頻差的關係式為
上式等於零，說明鎖相環進入相位鎖定的狀態，此時輸出和輸入訊號的頻率和相位保持恆定不變的狀態，uc（t）為恆定值。當上式不等於零時，說明鎖相環的相位還未鎖定，輸入訊號和輸出訊號的頻率不等，uc（t）隨時間而變。
因壓控振盪器的壓控特性如圖8-4-3所示，該特性說明壓控振盪器的振盪頻率ωu以ω0為中心，隨輸入訊號電壓uc（t）的變化而變化。該特性的表示式為
上式說明當uc（t）隨時間而變時，壓控振盪器的振盪頻率ωu也隨時間而變，鎖相環進入「頻率牽引」，自動跟蹤捕捉輸入訊號的頻率，使鎖相環進入鎖定的狀態，並保持ω0=ωi的狀態不變。
8 ．4．2鎖相環的應用
1 ．鎖相環在調製和解調中的應用
（1）調製和解調的概念
為了實現資訊的遠距離傳輸，在發信端通常採用調製的方法對訊號進行調製，收信端接收到訊號後必須進行解調才能恢復原訊號。
所謂的調製就是用攜帶資訊的輸入訊號ui來控制載波訊號uc的引數，使載波訊號的某乙個引數隨輸入訊號的變化而變化。載波訊號的引數有幅度、頻率和位相，所以，調製有調幅（am）、調頻（fm）和調相（pm）三種。
調 幅波的特點是頻率與載波訊號的頻率相等，幅度隨輸入訊號幅度的變化而變化；調頻波的特點是幅度與載波訊號的幅度相等，頻率隨輸入訊號幅度的變化而變化；調 相波的特點是幅度與載波訊號的幅度相等，相位隨輸入訊號幅度的變化而變化。調幅波和調頻波的示意圖如圖8-4-4所示。
上圖的（a）是輸入訊號，又稱為調製訊號；圖（b）是載波訊號，圖（c）是調幅波和調頻波訊號。
解調是調製的逆過程，它可將調製波uo還原成原訊號ui。
2 ．鎖相環在調頻和解調電路中的應用
調頻波的特點是頻率隨調製訊號幅度的變化而變化。由8-4-6式可知，壓控振盪器的振盪頻率取決於輸入電壓的幅度。當載波訊號的頻率與鎖相環的固有振盪頻率ω0相等時，壓控振盪器輸出訊號的頻率將保持ω0不變。若壓控振盪器的輸入訊號除了有鎖相環低通濾波器輸出的訊號uc外，還有調製訊號ui，則壓控振盪器輸出訊號的頻率就是以ω0為中心，隨調製訊號幅度的變化而變化的調頻波訊號。由此可得調頻電路可利用鎖相環來組成，由鎖相環組成的調頻電路組成框圖如圖8-4-5所示。
根據鎖相環的工作原理和調頻波的特點可得解調電路組成框圖如圖8-4-6所示。
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盪頻率，通常採用石英晶體振盪器。但石英晶體振盪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、高穩定的振盪訊號輸出。
輸出訊號頻率比晶振訊號頻率大的稱為鎖相倍頻器電路；輸出訊號頻率比晶振訊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所示。
圖中的n大於1時，為分頻電路；當0<1時，為倍頻電路
PLL 鎖相環 電路原理
最近在看系統時鐘，網上找了幾篇關於鎖相環資料，拼了一篇文件，覺得自己看明白了，分享出來 一 pll 鎖相環 電路原理 在通訊機等所使用的振盪電路，其所要求的頻率範圍要廣，且頻率的穩定度要高。無論多好的lc振盪電路，其頻率的穩定度，都無法與晶體振盪電路比較。但是，晶體振盪器除了可以使用數位電路分頻以外...
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學習日記 PLL鎖相環
pll 就是用乙個壓控振盪器 vco voltage controlled oscillator 產生乙個振盪頻率,經過 n 倍分頻 n 包括 1 的正整數 後在鑑相器上與被鎖的已知頻率比較,比較結果波形通過低通濾波產生乙個電壓,然後用這個電壓控制 vco 去改變振盪頻率,直到分頻的振盪頻率與已知頻...