文档介绍：一匆维普资讯
升
媳, /.、, 、
/ / 。
,
数字锁相环中环路滤波器设计方法的研究
华北电力学院、曼一夷了一一、
摘要:
频率合成技术中应用的角度,由环路的瞬态特性,环路的工作频率以及环路参教优化等三
方面入手, 系统介绍环路滤波器参数的选择方法,
法的验证结果和计算机仿真结论.
一
、数字锁相环路的设计基础
近年来, 由于集成技术的迅速发展,锁相式频率合成器只要用单片集成锁相环或单片

规模集成频率合成器,尽管减少了诸如鉴相器、压控振荡器、分频器等部件的设计工作,
但环路滤波器的参数选择却始终是频率合成器设计中的一个关键内容.
锁相环路是频率一一相位自动控制系统,如图所示,它由鉴相器环路滤波器
、压控振荡器和可编程分频器组成.
图锁相环路的构成图线性化环路的相位数学模型
当环路锁定时,,当改变
分频比时,锁相环路就可以输出一系列所需要的频率,而环路输出频率稳定度则完全取
决于参考频率.
数字锁相环路的设计主要体现在环路滤波器的选择上【,当环路中不同时,环
.
如果环路中的是无源比例积分滤波器或有源比例积分滤波器,由它们所构成
的二阶锁相环路的参数和基本计算公式如表所示旺”.
二、数字锁相环的设计方法
、从环路的瞬态特性出发设计滤波器
这种方法的出发点就是根据设计者希望的瞬态时域指标或与环路瞬态特性密切有关的
环路参数和∞来计算环路滤波器的时间常数.、.,然后选取电容,求取电阻.
一一
维普资讯
表环路滤波器的电路、‘传输函数和锁相环路的参数计算公式
无源比例积分滤波器有源比例积分滤波器
电路形式■

一·
十一

¨ 十一

—, 一, ∞
—, 一

环路阻尼系数Ⅳ
。
环路自然振荡
角频率∞。Ⅳ。警
环路等效噪声针十一专
带宽
‘△
备注表中:灵敏度; :灵敏度;:分频器的分频比
△式当/》。时成立
由表可知,环路参数,.。。改变时,
随着、.,兼顾考虑环路
.~范围内较
适宜,..
下面以无源比例积分滤波器为例,讨论滤波器参数选择的步骤.
确定鉴相器、压控振荡器的增益系数、。和可编程分频器的分频比.
可由鉴相器特性计算得到;,
并在满足环路同步范酮的前捉下,尽可能取较小值,以提高对压控振荡器寄生边带的抑
.
选取环路最小阻尼系数
。值一般稍大于.,太小不但使环路瞬态响应的超调加大,而且使环路抑制噪声
的