目 录 第1章简介 ……1 第3章图示法……24 1.1PLL的性质………1 3.1根轨迹图 ………………24 1.1.1带宽……1 3.1.1根轨迹图的描述……24 1.1.2线性………2 3.1.2稳定性判据………27 1.2本书结构………2 3.1.31类PL的根轨迹……27 1.3文献及注释……3 3.1.42类PLL的根轨迹……27 1.3.1推荐书目……3 3.1.53类PLL的根轨迹……28 1.3.2技术文集…………4 3.1.6高阶PLL的根轨迹……29 1.3.3杂志专刊……4 3.1.7环路延迟对根轨迹的影响…31 3.2伯德图 ……31 3.2.1不同的图示方法……31 第2章模拟PLL的传递函数……5 3.2.2稳定性………32 3.2.31类PLL的伯德图……33 2.1基本传递函数……5 3.2.42类PLL的伯德图……34 2.1.1基本单元电路的传递函数……5 3.2.53类PLL的伯德图…38 2.1.2合成的传递函数……6 3.3奈奎斯特图……39 2.1.3特征方程………7 3.4尼科尔斯图……………40 2.1.4命名法、系数和单位……7 3.4.1稳定性准则……40 2.2二阶PLL ………8 3.4.2M等值线……40 2.2.1环路滤波器……8 3.4.3尼科尔斯图举例……41 2.2.2阶数和类型…………9 3.5闭环频率响应曲线…………42 2.2.3环路参数………10 附录3A根轨迹的特点……43 2.2.4频率响应……12 3A1根轨迹的分支……43 2.3其他环路阶数和类型………16 3A2轨迹在实轴上的部分……43 2.3.1环路增益K的一般性 3A3轨迹与轴的交点……44 定义………16 附录3B开环传递函数G(s)的 2.3.21类PLL举例……18 形式……45 2.3.32类PLL举例……20 3B.1比例加积分环节……46 2.3.4更高类的PLL……23 3B.2高频环节 ……48 参考文献……23 3B.3计算 …49
2目录 附录3C闭环频率响应 …49 4A.11类DPLL……77 3C.1频率响应公式……49 4A22类DPLL …77 3C.2频率响应图举例 …50 参考文献………80 参考文献……52 第5章跟踪 ……81 第4章数字PLL:传递函数与 5.1线性跟踪…… …….81 相关工具 ……53 5.1.1稳态相位误差……81 5.1.2瞬态响应………83 4.1数字PLL的特性……53 5.1.3正弦角调制的响应……92 4.2数字传递函数……54 5.2非线性跟踪：锁定极限……94 4.2.1数字PLL的结构……54 5.2.1检相器的非线性……94 4.2.2差分方程… …54 5.2.2稳态极限……94 4.2.3环路单元的z变换……56 5.2.3瞬态极限……96 4.2.4环路滤波器…………56 5.2.4调制极限……99 4.2.5环路传递函数……57 参考文献… ……102 4.2.6极点与零点……58 4.3环路稳定性………59 4.3.11类DPLL………59 第6章加性噪声的影响……103 4.3.22类DPLL……60 .…103 4.3.33类DPLL………60 6.1线性操作… 4.4根轨迹图 ....60 6.1.1检相器的噪声模型……103 4.4.11类DPLL的根轨迹……61 6.1.2噪声传递函数………107 4.4.22类DPLL的根轨迹……62 6.1.3噪声带宽……108 4.4.33类DPLL的根轨迹……64 6.1.4PLL的信噪比……109 4.5DPLL的频率响应：公式推导……65 6.1.5最优值………110 4.6伯德图和尼科尔斯图……66 6.2非线性操作……110 46.1伯德图基础……66 6.2.1观察到的行为……111 4.6.2伯德稳定性判据……67 6.2.2相位误差的非线性分析……113 4.6.3DPLL伯德图举例……67 6.2.3概率密度和方差……113 4.6.4尼科尔斯图举例……69 6.2.4周期滑步………114 4.7DPLL的连续时域近似……71 6.2.5实验结果和仿真结果……115 4.8频率响应举例 ………71 6.2,6近似分析………115 4.8.1延迟的影响……71 6.2.7其他特点…………………116 4.8.2带宽的影响……72 参考文献…… …117 4.9环路中的低通滤波器………73 4.9.1无限冲击响应低通滤 第7章相位噪声的影响……119 波器… ……73 4.9.2有限冲击响应低通滤 7.1相位噪声的性质………119 波器… ….75 7.1.1振荡器模型……119 附录4A数字锁相环的稳定性……76 7.1.2忽略振幅噪声……120
目录3 7.1.3方差…… …120 7C.3数据调整……143 7.1.4非平稳性……120 7C.4数据的滤波………144 7.2相位噪声谱……121 7C.5数值积分 ……145 7.2.1理论谱W(f)……121 附录7D相位噪声谱中离散谱线 7.2.2归一化谱C(△f)……122 的积分……146 7.2.3RF谱WRF(f)和PRF(f)…122 附录7E定时抖动……147 7.2.4相位噪声谱W(f……124 7E.1抖动的定义……147 7.2.5频率噪声谱W(f)……126 7E.2PLL中的抖动……148 7.2.6相位噪声谱举例……126 参考文献 …150 7.3相位噪声谐的性质……127 7.3.1典型的连续谱……128 第8章锁相捕获……152 7.3.2W,(f)的意义……128 7.3.3对频谱显示的解释……129 8.1主要特点………152 7.3.4W(f)与C(△f)的关系…131 8.2相位捕获…………152 7.4相位噪声的传播………132 8.2.1一阶环路……152 7.4.1相位噪声在辅助器件中的 8.2.2挂停………154 传播…… ………132 8.2.3锁入……155 7.4.2相位噪声在PLL中的 8.2.4辅助相位捕获……156 传播…… ……134 8.3频率捕获……157 7.5PLL中的积分相位噪声……134 8.3.1频率拉入…………157 7.5.1基本公式………135 8.3.2频率扫描……162 7.5.2过大的相位噪声…135 8.3.3借助鉴频器的频率捕获……166 7.5.3对相千解调的影响……135 8.3.4鉴频器的实现………169 7.5.4带宽的权衡……135 8.4其他问题……170 7.5.5积分……136 8.4.1锁定指示器………170 7.5.6一个悖论…………137 8.4.2宽带法……171 7.5.7谱线的积分…………138 8.4.3环路记忆法……172 7.5.8相位噪声的规范……138 参考文献· ……172 7.6定时抖动… …………139 附录7A硬限幅器中的干扰分析……139 第9章振荡器……174 附录7B未跟踪相位噪声的积分……140 7B.1积分步骤………140 9.1要求的性质……174 7B.2积分结果………140 9.2振荡器的种类……174 7B.3讨论 …142 9.3振荡器的相位噪声：简化方法…175 附录7CPLL相位噪声的数值 9.3.1 Leeson模型…………175 积分 ……142 9.3.2振荡器的设计原则……177 7C.1积分相位噪声的定义和 9.3.3相位噪声谱举例……177 应用 ……142 9.3.4 Leeson模型的不足……179 7C.2数据格式……143 9.4振荡器的分类……179
4目录 9.5振荡器中的相位噪声：深入 10A.1纹波的模型……220 分析… …181 10A.2分析的基础……220 9.5.1冲击敏感函数……182 10A.3纹波举例 …221 9.5.2相位噪声的非线性分析……183 10A4纹波滤波器……222 9.6其他扰动… …………185 参考文献 ……222 9.7振荡器的调谐类型……186 9.7.1连续调谐振荡器………186 第11章环路滤波器……225 9.7.2离散调谐振荡器………187 9.8模拟VC0的调谐……189 11.1有源与无源环路滤波器………225 9.8.1调谐曲线………189 11.2DC偏移 ……225 9.8.2调谐方法………190 11.3瞬时过载 226 9.8.3调谐速度……193 11.3.1PD纹波引起的过载……226 参考文献 ………193 11.3.2捕获中的过载……227 第10章检相器 ……199 第12章电荷泵锁相环……228 10.1乘法器检相器…………199 12.1电荷泵的模型……228 10.1.1开关检相器：原理……199 12.2环路滤波器 229 10.1.2开关检相器：举例……201 12.3静态相位误差……230 10.1.3混合变压器PD……204 12.4稳定性问题………231 10.1.4非正弦s曲线………205 12.5非线性……232 10.2时序检相器……205 12.6纹波抑制……234 10.3相频检测器…………207 12.7近期进展…………236 10.3.1PFD的结构……207 参考文献 236 10.3.2PFD中的延迟……209 10.3.3PFD的状态图……210 第13章数字（采样）锁相环 ……238 10.3.4PFD的5曲线……211 10.3.5PFD的频率检测…212 13.1准线性PLL… ……238 10.3.6PFD延迟的影响……212 13.1.1数控振荡器………238 10.3.7边沿的多出和丢失……213 13.1.2混合检相器……241 10.3.8PFD用作锁定指示器……214 13.1.3复信号数字检相器……243 10.4检相器在噪声中的行为……214 13.1.4数字数据接收器中 10.4.1带通限幅器……215 的DPLL ………244 10.4.2检相器的噪声阔值……216 13.1.5环路稳定性……248 10.4.3噪声中的s曲线形状……216 13.2量化· ……248 10.4.4抖动与s曲线形状的 13.2.1来自相关研究的经验……248 关系 218 13.2.2混合PLL中的量化……249 10.5两相（复数）检相器 ……218· 13.2.3频率(N0O)量化的影响……249 附录10A由检相器纹波引起的 13.2.4检相器和积分器的量化…263 相位调制 220 13.3非线性PLL ………264
目录5 13.3.1非线性PLL的结构……264 15.1.2其他结构 ………303 13.3.2PLL各单元的操作……266 15.2分频器 ……305 13.3.3PLL状态图 ……268 15.2.1模拟分频器……305 13.3.4非线性PLL的操作……270 15.2.2数字计数器用作分频器…305 13.3.52类非线性PLL……273 15.3分数N计数器……306 13.3.6加性噪声的影响……274 15.3.1双模计数器……306 13.3.7用于位同步器……276 15.3.2带有模拟补偿的分数 附录13A多速率DPLL的传递 N锁相环 ………307 函数… ……276 15.3.3带有Delta-Sigma调制器 13A1关于符号的说明……277 的分数N锁相环……310 13A.2检相器的操作 ….277 13A3累加转储电路和环路 15.4噪声在PLL中的传播……312 滤波器 ……277 15.4.1振荡器噪声的传递函数…312 13A.4保持操作………278 15.4.2带宽的权衡 …314 13A.5NCO、相位旋转器和M:1下 15.4.3其他噪声源………316 采样 278 参考文献 …318 13A6传递函数……280 13A7保持滤波器的传递函数…281 第16章锁相调制器与解调器……322 参考文献 .281 第14章异常锁定 ………284 16.1锁相调制器 ……322 16.1.1调制器基础……322 14.1边带锁定…………284 16.1.2用调制对PLL进行 14.1.1周期性调制………285 测量……323 14.1.2循环平稳调制…285 16.1.3 Delta-Sigma PLL调 14.1.3混叠锁定…………288 制器 324 14.2谐波锁定…………288 16.2锁相解调器………324 14.3寄生锁定……289 16.2.1PLL用于AM解调……324 14.4假锁定 ………….290 16.2.2相位解调……326 14.4.1F滤波器的分析………291 16.2.3频率解调……328 14.4.2假锁定的根源……293 14.4.3假锁定的性质……295 16.2.4FM噪声……329 16.3FM阈值 330 14.4.4假锁定的补救办法……297 14.5PLL链路中的锁相失败……299 16.3.1间值的特征描述……331 参考文献………300 16.3.2FM尖峰………331 16.3.3PLD的喀呖声……333 第15章PLL频率合成器……302 16.3.4形式上的优化……338 16.3.5修改后的PLD……340 15.1合成器的结构………302 16.3.6 FM PLD阔值总结……342 15.1.1基本结构……302 参考文献 ……342