PLL的概念
我們所說的PLL。其實就是鎖相環(huán)路,簡稱為鎖相環(huán)。許多電子設備要正常工作,通常需要外部的輸入信號與內部的振蕩信號同步,利用鎖相環(huán)路就可以實現(xiàn)這個目的。鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路,簡稱鎖相環(huán)(PLL)。鎖相環(huán)的特點是:利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內部振蕩信號的頻率和相位。
因鎖相環(huán)可以實現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤,所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。鎖相環(huán)在工作的過程中,當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時,輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住,這就是鎖相環(huán)名稱的由來。
目前鎖相環(huán)主要有模擬鎖相環(huán),數(shù)字鎖相環(huán)以及有記憶能力(微機控制的)鎖相環(huán)。
PLL的組成
鎖相環(huán)通常由鑒相器(PD)、環(huán)路濾波器(LF)和壓控振蕩器(VCO)三部分組成,鎖相環(huán)組成的原理.
鎖相環(huán)中的鑒相器又稱為相位比較器,它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差,并將檢測出的相位差信號轉換成uD(t)電壓信號輸出,該信號經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓uC(t),對振蕩器輸出信號的頻率實施控制。
環(huán)路濾波器的基本概念和功能
其實它是濾波器中的一種類型,因為這種濾波器使用在環(huán)路中,因此得名環(huán)路濾波器。它是PLL(鎖相環(huán))電路中的重要組成部分,要了解它必須先要對PLL的原理有一定了解。PLL的原理如下:
設外界輸入的信號電壓和壓控振蕩器輸出的信號電壓分別為:
式中的ω0為壓控振蕩器在輸入控制電壓為零或為直流電壓時的振蕩角頻率,稱為電路的固有振蕩角頻率。則模擬乘法器的輸出電壓uD為:
此時需要用低通濾波器LF將上式中的和頻分量濾掉,快速衰減高頻干擾,剩下的差頻分量作為壓控振蕩器的輸入,在環(huán)路跳出鎖定狀態(tài)時,提高環(huán)路以短期存儲,并迅速恢復環(huán)路。