锁相环路各部件及其数学模型

12.4.1鉴相器12.4.2低通滤波器12.4.3压控振荡器(VCO)12.4.4锁相环路的数学模型《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社图12.4.1基本锁相环路方框图)cos()(VVVmVtVtv)cos()(RRRmRtVtv锁相环路（Phaselockedloop缩写PLL）是一种相位自动控制电路，其作用是实现环路输出信号与输入信号之间无误差的频率跟踪，仅存在某一固定的相位差。《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社鉴相器是锁相环路中的关键部件。它的形式很多，但在频率合成器中所采用的鉴相器主要有正弦波相位检波器与脉１）正弦波相位检波器O)(ta)(t)(tb)(t)(tb)()(tbta)(0t)(t)(sin21)(2200220tVVVVVVtVbmbmbm)](sin211[220tMVVbm(引用10.8节相位鉴相器的结论)《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社１）正弦波相位检波器)](sin211[)(220tMVVtbmdv图12.4.2正弦波相位检波器图12.4.3正弦鉴相特性《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社２）脉冲抽样保持相位比较器图12.4.4脉冲抽样保持相位比较器的基本方框图《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社２）脉冲抽样保持相位比较器图12.4.5脉冲抽样保持相位比较器的波形图《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社２）脉冲抽样保持相位比较器图12.4.6脉冲抽样保持相位比较器方框图《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社图12.4.7脉冲抽样保持相位比较器电路举例《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社３）鉴相器的数学模型图12.4.8鉴相器的线性化数学模型（时域）)cos()(VVVmVtVtv)cos()(RRRmRtVtv)()]([)(01ttttttRRR《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社End图12.4.9鉴相器的线性化数学模型（频域）《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社１）RC滤波器图12.4.10一阶RC低通滤波器)(sVd)(sVcCs1sRCsCRsCsVsVsF11/1/1)()()(1dc取τ=RC为时间常数sτsF11)(1２）无源比例积分滤波器图12.4.11超前滞后网络Cs1CRRsCsRsCRRsCRsVsVsF)(11/1/1)()()(2122122dc212212)(CRRCR《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社End图12.4.12有源比例积分滤波器3）有源比例积分滤波器)1(/1)()()(112122sCRRRRsCRsVsVsFdcs1121第一项是具有直流放大的比例系数，第二项是积分功能。《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社图12.4.13压控振荡器特性曲线ＫＶ是特性曲线的斜率，称为ＶCO的增益或灵敏度，量纲为rad/(s·V)，它表示单位控制电压引起的振荡角频率变化的大小。)()(cV0Vtktv)cos()(VVVmVtVtvttkttdcVV0)()(v《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社End图12.4.14压控振荡器的数学模型VCO的传输函数为ttkttdcVV0)()(v)(sV)(sVc)()(sVskscVVsksVsVcV)()(《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社图12.4.15锁相环路的数学模型（时域）pkpFttkt1)()]()(sin[)(VV1dV0)()(sin)(tttKttdddd1ee《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社图12.4.15锁相环路的数学模型（时域）pkpFttkt1)()]()(sin[)(VV1dVot30)(e)()(sintteesksFsss1)()]()([)(VV1V《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社EndsksFsss1)()]()([)(VV1V)()()()()(sKFssKFsssH1V)()()(1)()()(sKFsssssssH1V1ee锁相环路的基本方程式的频域形式误差传输函数开环传递函数ssKFsssH)()()()(eVo《高频电子线路》（第四版）张肃文主编高等教育出版社