【电路图pd是什么意思】什么是锁相环(PLL)？锁相环的基本原理

相位锁定的含义是相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统称为锁相环(PLL)。广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制、时钟同步等技术领域。

典型的锁相环(PLL)系统包括三个基本电路：逆变器(PD)、电压调节器(VCO)和低通滤波器(LPF)，如图1所示。

图1

一、相位探测器(PD)

构成相位探测器的电路形式很多，这里只介绍实验中使用的两种相位探测器。

1.相位或移相器相位或门的逻辑真理表示表1，图2是逻辑符号图。

如表1所示，如果输入A和B分别发送50%的信号波形，则当存在相位差D 时，输出F的波形的比重如图3所示。如果通过积分器平滑f输出波形，积分器将输出波形的平均值。这也与有关。因此，为了相位到电压转换，可以使用异类或门来配置相位检出电路。因此，通过积分器积分的平均值(DC分量)为U=VDD * / (1)。

有不同 、不同直流元件Vd。 和v的关系可以用图4来说明。如图所示，这两者是简单的线关系，即UD=KD * (2)。

Kd是感伤的。

图3

图4

2.在边缘触发相位探测器之前已经提到过，异质或门相位比较器在使用时要求两个比较的信号应该是50%的波形，这给应用带来了一些不便。边缘触发逆变器通过比较两个输入信号的上(或下)边缘来衰减信号，而不需要输入信号的占空比。

二、压控振荡器(VCO)

电压控制振荡器是振动频率0控制电压UF (T)控制振荡器，即电压3354变频器。VCO的特性可以用瞬时频率0 (T)和控制电压UF (T)之间的关系曲线来表示。如果没有控制电压(因为控制端电压必须是DC电压和控制电压的重叠，所以控制DC电压不能称为0)，VCO的振动频率称为自由振动频率OMEM或中心频率。在VCO线性控制范围内，瞬时角度频率可以表示为：

o(t)=om K0 UF(t)

在表达式中，K0——VCO控制特性曲线的斜率，通常称为VCO的控制灵敏度或压力控制灵敏度。

三、循环过滤器

这里，图5中仅描述了无源比例积分滤波器。传播函数包括：

型式中：1=R1 C

2=R2 C

图5

四、锁相环相位模型和传输函数

图6

图6是锁相环的相位模型。请注意，锁相环是相位反馈系统，它循环相位而不是电压。因此，研究锁相环的相位模型可以获得环路的整体性能。

如图6所示：

(1) A点分离回路时，相位回路的开环相位传输函数如下：

KL(S)=

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（2）环路闭合时的相位传输函数为

H（S）

（3）环路闭合时的相位误差传输函数为

He（S）=

当环路滤波器选用无源比例积分滤波器时，经推导可得：

H（S）=

式中，

，τ1 = R1 C ,τ2 = R2 C

2x

x=

, K = Kd Ko

同样可得：

He(S)=

ωn称为系统的固有频率或自然角频率；

x 称为系统的阻尼系数。

要注意的是上面讨论中的ω指的是输入信号相位的变化角频率，而不是输入信号本身的角频率。如输入信号是调频信号，则ω指的是调制信号的角频率而不是载波的角频率。

五、锁相环的同步与捕捉

锁相环的输出频率（或VCO的频率）ωo能跟踪输入频率ωi的工作状态，称为同步状态，在同步状态下，始终有ωo = ωi。在锁相环保持同步的条件下，输入频率ωi的最大变化范围，称为同步带宽，用DωH 表示。超出此范围，环路则失锁。

失锁时，ωo≠ωi，如果从两个方向设法改变ωi，使ωi向ωo靠拢，进而使Δωo =（ωi－ωo）↓，当Δωo小到某一数值时，环路则从失锁进入锁定状态。这个使PLL经过频率牵引最终导致入锁的频率范围称为捕捉带Δωp。同步带ΔωH，捕捉带Δωp 和VCO 中心频率ωo的 关系如图7。

图7