锁相环路具有两种工作状态 (1)捕获状态—环路由失锁进入锁定的过程; (2)锁定状态—VCO跟踪输入信号频率与相位的漂移或调制 变化的过程。 γ当系统开始工作时,压控振荡器的频率将向着接近输入信号 频率的方向变化,这就是捕获状态。 当PLL达到稳定状态后,若输入信号为一固定频率的正弦 波,则压控振荡器的输出信号频率与输入信号频率相等,它们 之间的相位差为一常值,这种状态称为环路的锁定状态 锁相环通常有两种不同的跟踪状态:调制跟踪与载波跟踪。 τ压控振荡器的输出信号跟踪输入的调制信号变化。这种状态 就是调制跟踪状态,这种环路称为“调制跟踪环路”。调制跟 环路可实现高质量的调角信号的解调。 压控振荡器的输出信号频率只跟踪输入信号的载频,那么就 称之为载波跟踪状态,这叫载波跟踪环,或称“窄带跟踪环
(2)锁定状态──VCO跟踪输入信号频率与相位的漂移或调制 变化的过程。 ▼ 当系统开始工作时,压控振荡器的频率将向着接近输入信号 频率的方向变化,这就是捕获状态。 ▼ 当PLL达到稳定状态后,若输入信号为一固定频率的正弦 波,则压控振荡器的输出信号频率与输入信号频率相等,它们 之间的相位差为一常值,这种状态称为环路的锁定状态。 ▪ 锁相环通常有两种不同的跟踪状态:调制跟踪与载波跟踪。 ▼ 压控振荡器的输出信号跟踪输入的调制信号变化。这种状态 就是调制跟踪状态,这种环路称为“调制跟踪环路”。调制跟踪 环路可实现高质量的调角信号的解调。 ▼ 压控振荡器的输出信号频率只跟踪输入信号的载频,那么就 称之为载波跟踪状态,这叫载波跟踪环,或称“窄带跟踪环”。 ▪ 锁相环路具有两种工作状态: (1)捕获状态──环路由失锁进入锁定的过程;
722PLL各部件的特性与数学模型: (1)鉴相器(PD) 常用的鉴相器有以下几类:数字鉴相器、模拟相乘器、抽样 鉴相器和鉴频鉴相器等。 作为原理分析,通常使用具有正弦鉴相特性的鉴相器。 (1) 低通滤波器 va()=f[9(t)-q() 式中,q(t)为输入信号V()的瞬时相位 9()为压控振荡器输出信号vn()的瞬时相位
7.2.2 PLL各部件的特性与数学模型: (1)鉴相器 (PD) v (t) f[ (t) (t)] d = i −o ▪ 常用的鉴相器有以下几类:数字鉴相器、模拟相乘器、抽样 鉴相器和鉴频鉴相器等。 ▪ 作为原理分析,通常使用具有正弦鉴相特性的鉴相器。 式中, i (t) 为输入信号 vi (t) 的瞬时相位; o (t) 为压控振荡器输出信号 vo (t) 的瞬时相位
(1)鉴相器(PD)(续1) 设相乘器的相乘系数为k,单位为1N。输入信号为 v, (t)=vim sin[ oot+e, (t)=vim sin[ o (t) 式中,Vm为正弦信号的振幅,Oo为中心角频率()是 以载波相位O0t为参考的瞬时相位。若输入信号为一固定 的正弦波,则()=6o是一常数,即v,(t)的初始相位。 假设输出信号为 vo(t)=Vom cos[ooot+0o (t)=om cosloo(t) 式中,1om为余弦信号的振幅,O0环路VCO自由振荡角 频率,日()是输出信号以其自由振荡相位Cn0t为参考的 瞬时相位
(1)鉴相器 (PD) (续1) ▪ 设相乘器的相乘系数为 k,单位为1/V。输入信号为: ( ) sin[ ( )] sin[ ( )] 0 v t V t t V t i = i m i +i = i m i ▪ 假设输出信号为: ( ) cos[ ( )] cos[ ( )] 0 v t V t t V t o = o m o + o = o m o 式中, 为余弦信号的振幅, 为环路VCO自由振荡角 频率, 是输出信号以其自由振荡相位 为参考的 瞬时相位。 Vom o0 (t) o t o0 式中, 为正弦信号的振幅, 为中心角频率, 是 以载波相位 为参考的瞬时相位。若输入信号为一固定 的正弦波,则 是一常数, 即 的初始相位。 Vim i0 (t) i t i0 0 ( ) i i t = v (t) i (t) i
(1)鉴相器(PD)(续2) 统一参考相位:一般情况下,两信号的频率是不同的。为了 便于比较,现统一以VCO的自由振荡相位Ot为参考, 于是输入信号相位需改写为: O0+,(1)=04+(O10-0)t+6(1)=0t+61() 式中:日1()=(010-000)t+,(t)=△0t+(t) 改写输入和输出信号表示式 v (t)=Vim sin[ot+0,(t]=vm sin[ (t) v(t)=vom cos[ooot+0(t)l=vom cosooot+0, (t)l
(1)鉴相器 (PD) (续2) ▪ 统一参考相位:一般情况下,两信号的频率是不同的。为了 便于比较,现统一以VCO 的自由振荡相位 为参考 , 于是输入信号相位需改写为: t o0 ( ) ( ) ( ) ( ) 0 0 0 0 0 1 t t t t t t t i i o i o i o + = + − + = + 式中: ( ) ( ) ( ) ( ) 1 0 0 0 t t t t t = i −o +i = +i ▪ 改写输入和输出信号表示式: ( ) sin[ ( )] sin[ ( )] 0 1 v t V t t V t i = i m o + = i m i ( ) cos[ ( )] cos[ ( )] 0 0 2 v t V t t V t t o = o m o + o = o m o +