文档介绍：第七章锁相环路与频率合成
§7-1 锁相环路概述
一、发展历史
锁锁相技术是通信、导航、广播与电视通信、仪器仪表测量、数字信号处理及国防技术中得到广泛应用的一门重要的自动反馈控制技术。
·20世纪30年代—接收设备锁相同步控制
·20世纪40年代—电视接收同步扫描 
·20世纪50年代—锁相接收机实现卫星通信技术
·20世纪60年代—各部件制作费用昂贵,所以它的发展受限制
·20世纪70年代—成为现代通信、电子技术领域中不可缺少的重要控制技术
·20世纪80年代以后—数字锁相、集成锁相以及频率合成技术,大大推动数字通信、卫星通信的发展
总之,锁相环路是朝着集成化,多用化,数字化的方向发展。  
二、锁相环路的特点
(称载波跟踪型)
(称调制跟踪型)
,数字化
三、锁相环路分析方法
图解法:
§7-2 锁相环路基本工作原理
一、框图与各部分作用
·框图
·各部分的作用
▲ PD——产生误差电压 
▲ LF——产生控制电压 
▲ VCO——产生瞬时输出频率
§7-3 锁相环路分析
7-3-1 锁相环路线性化分析的条件和环路传递函路传递函数
一、环路线性化
:≤
:
:
 二、环路传递函数
·线性网络可以用传递函数描述
·线性环路系统可以用环路传递函数描述
·用复频域传递函数描述可以简化系统的分析,所以可用复频域环路传递函数描述 PPPLL.
 (P→S代之)
:
环路传递函数是表示输出与输入相位拉氏变换之比
·开环传递函数函数
·闭环传递函数函数
·误差传递函数函数
·.均与有关
·环路滤波器不同,F(s)不同,环路传递函数也
不同,可将分母标准化后进行比较。
 
三、环路传递函数分母标准化
:
L、R、C串联振荡网络标准化传递函数并画出幅频特性
·先求传递函数H(S):
·把分母进行标准化为:
·
·标准化传递函数
·频域中传递函数
·画出幅频特性
若,对应ξ=,称为截止角频率,此频率用下标c ,记为
结论:
·分母标准化便于环路比较
·,呈低通滤波特性
·截止频率
、ξ都不同
(由下表表示)
结论:
·环路不同,环路传递函数不同,、ξ也不相同
·无环路滤波器的环路为一阶环,常用的环路滤波器形式中任意取一节作为环路滤波器构成的环路均是二阶环,二阶环路得到广泛应用。
·环路通常称为*阶*型环,其中“阶”用大写一、二、三表示,它取决于环路传递函数分母的最高次幂数,“型”用1、2、3表示,取决于环路中理想积分环节的个数。
四、环路跟踪性能分析
以以一阶环路频响特性为例(对输入相位的调制频率Ω而言)
可见:
·一阶环闭环传递函数频响特性呈低通滤波特性
·截止角频率
可见:
一阶环路误差传递函数呈高通滤波特性
·结论:
a)一阶环闭环传递函数频响特性呈低通滤波;误差传递函数频响特性呈高通滤波
b)一阶环截止角频率,为提高环路抑制干扰和噪声能力,应使愈小愈好,这与提高环路稳定性使愈大愈好二者出现矛盾,所以一阶锁相环无实用价值。
c)实际中二阶锁相环可以兼顾环路抑制干扰、噪声能力与环路稳定性能,所以得到广泛应用。
§7-4 锁相环路的应用
7-4-1
一、锁相倍频
锁定时
二、锁相分频
锁定时
三、锁相混频
锁定时
§7-5 频率合成
7-5-1 概念
一、频率合成含义
二、频率合成的优缺点