清华大学：《通信电路原理》教学资源（PPT课件）第7章 锁相环路 7.3 PLL的线性分析

(4)PLL实际环路的传递函数 阶PLL:直通电路,H(s)=1 K H(S H(S) stk stK 三阶PL:理想积分滤波器,HF(Ss) STo ST ,、(s)22a,s+02 H(s)= (S)S<+2SO,5+a H(S) 0(s) S4+25Qn,S+O 2001年9月-12月 《通信电路原理》-无九

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 6 （4） PLL实际环路的传递函数 ▪ 一阶PLL：直通电路， HF (s) =1 。 p p c s K K H s + ( ) = p e s K s H s + ( ) = ▪ 二阶PLL：理想积分滤波器， 。 1 2 1 ( )   s s H s F + = 2 2 2 1 2 2 2 ( ) ( ) ( ) n n n n c s s s s s H s         + + + = = 2 2 2 1 ( ) 2 ( ) ( ) n n e e s s s s s H s      + + = =

(4)PLL实际环路的传递函数(续) 这里引入环路的自然角频率O,和阻尼系数与两个参数 K K/ P (5)PL环路ω,和的物理意义 2 H(S)= R 1 O +S-+ +s.0+a L LC 只 2001年9月-12月 《通信电路原理》-无九

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 7 （4） PLL实际环路的传递函数（续） n p n p K K        2 1 1 2 2 2 1 2 1 = / , = = 这里引入环路的自然角频率 n 和阻尼系数  两个参数。 （5） PLL环路 n 和  的物理意义： 2 0 2 0 2 0 2 1 1 ( )    +  + = + + = Q s s L LC R s s LC H s L C R

7.3.2PLL的跟踪特性:瞬态响应和稳态相差 对于已经锁定的环路,当输入信号的频率或相位发生某种变化 时,环路将使压控振荡器的频率和相位跟踪输入信号变化 在输入信号发生变化后的一段时间里,环路有一瞬变过程。 这个瞬变过程的具体状况与PLL的组成有关,也与输入信号的 频率或相位的变化规律有关 瞬变过程结束后,环路即进入稳定状态。这时,压控振荡器 与输入信号有相同的频率和一固定的相差, 称为稳态相差O(∞)° 2001年9月-12月 《通信电路原理》-无九

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 8 7.3.2 PLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差。 ▪ 对于已经锁定的环路，当输入信号的频率或相位发生某种变化 时，环路将使压控振荡器的频率和相位跟踪输入信号变化。 ▪ 在输入信号发生变化后的一段时间里，环路有一瞬变过程。 这个瞬变过程的具体状况与PLL的组成有关，也与输入信号的 频率或相位的变化规律有关。 • 瞬变过程结束后，环路即进入稳定状态。这时，压控振荡器 与输入信号有相同的频率和一固定的相差， 称为稳态相差 () 。  e

7.3.2PLL的跟踪特性:瞬态响应和稳态相差。(续1) 这里提出三个了问题: 输入信号v(t)的频率或相位发生某种变化 输入相位阶跃 △t>0 △b 61(t)= 1<0O(s) 输入频率阶跃 0<001)J△omt>0 △Ot>0 △O 0,(s) 0t<0 环路跟踪是一个瞬变过程,如何求解? 由H(s)求O(S)利用反拉氏变换求() →a2(t)=1(1)-02(t) 2001年9月-12月 《通信电路原理》-无九

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 9 7.3.2 PLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差。 （续1） 这里提出三个了问题： ▪ 输入信号 vi (t) 的频率或相位发生某种变化： ▼ 输入相位阶跃 0 0 0 ( ) 1      = t t t   s s    1 ( ) = ▼ 输入频率阶跃 0 0 0 ( )      = t t t i   0 0 0 ( ) 1      = t t t t   1 2 ( ) s s    = ▪ 环路跟踪是一个瞬变过程，如何求解？ 由 H (s) 求 利用反拉氏变换求 e (S)  e  (t)  e  ( ) ( ) ( ) 2 1 t t t  = − e

7.3.2PLL的跟踪特性:瞬态响应和稳态相差。(续2) 环路跟踪过程结束后,即进入稳定状态。这时,压控振荡器 与输入信号有相同的频率和一固定的相差,称为稳态相差。如 何求解稳态相差O(∞) 由H2(S)求O2(S)→利用拉氏终值定理求日2(∞) →0(∞)=lmb()=lm se(s s→ 0 2001年9月-12月 《通信电路原理》-无九

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 10 7.3.2 PLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差。 （续2） ▪ 环路跟踪过程结束后，即进入稳定状态。这时，压控振荡器 与输入信号有相同的频率和一固定的相差，称为稳态相差。如 何求解稳态相差 () ？  e H (s) e (S)  e  ()  e ( ) lim ( ) lim ( ) 0 t s s e s e t  e   → →   = = 由 求 利用拉氏终值定理求