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1、6.6 集成锁相环的应用,一个已经锁定的环路，当输入信号稍有变化时，VCO的频率立即发生相应的变化，最终使 。,变化而变化的性能，称为环路的跟踪特性。,锁相环路通过环路滤波器的作用，具有窄带滤波特性，能将混进输入信号中的噪声和干扰滤除。,6.6,2、滤波特性,锁相环路具有如下一些重要特性。,1、跟踪特性,组成锁相环路的基本部件都易于采用模拟集成电路。环路实现数字化后，更易于采用数字集成电路。环路集成化为减小体积、降低成本、提高可靠性等提供了条件。,6.6,锁相环路是利用相位比较来产生误差电压。因而锁定时只有稳态相差，没有剩余频差。,3、锁定状态无剩余频差,4、易于集成化,6.6.1 锁相环路在
2、调制与解调中的应用,图6.6.1为锁相环路调频器的方框图。,6.6.1,图6.6.1 锁相环路调频器的方框图,1、锁相调频,显然，锁相环调频器能克服直接调频中心频率稳定度不高的缺陷。若控制压控振荡器的调制信号首先经过微分，再对VCO调频，即可实现载波跟踪型调相的功能。,6.6.1,实现调制的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外，并且调制指数不能太大。换句话说，只要环路滤波器的带宽做的足够窄，使它的带宽低于调制频率的下限，调制信号就不能通过低通滤波器，因而在锁相环内不能形成交流反馈，也就是调制频率对锁相环路无影响。,2、调频波锁相解调电路,调频波锁相解调电路原理框图如图6.6.2所示。,
3、分析：设VCO的频率控制特性满足：,（锁相环FM解调原理动画）,则,且,设,即,相应的,6.6.1,于是知：,当PLL的带宽大于调频波中调制信号的带宽时，,那么所得到的解调输出电压为,实现了线性解调。,需要说明的是，在调频波锁相解调电路中，为了实现不失真的解调，环路的捕捉带必须大于输入调频波的最大频偏，环路的带宽必须大于输入调频信号中调制信号的频谱宽度。,图6.6.3为采用L562组成的调频波锁相解调器的外接电路。,6.6.1,图6.6.3 采用L562组成的调频波锁相解调器的外接电路,例题6.6.1 用图6.6.4所示的锁相环路实现调频波的解调。设环路的输入信号,图6.6.4 例题6.6.1
4、图,6.6.1,解：已知有源比例LF的传递函数为,得,而环路的闭环传递函数：,，得,6.6.1,故,而由于,而,（rad/s）,利用锁相环的频率跟踪特性，就能够得到所需要的同步信号。然而，由于锁相环中的乘积型鉴相器的输入信号中，VCO输出电压与输入已调信号的载波电压之间有,的固定相移，所以用作同步信号时应考虑到,能够得到同步信号。,实现电路框图如图6.6.5所示。,6.6.1,3、调幅信号的同步解调,图6.6.5 同步检波实现电路框图,图6.6.6所示是由通用多功能集成锁相环路NE56lB作为AM信号同步检波器的外接线图。,6.6.1,（同步检波动画）,图6.6.6 由通用多功能集成锁相环路N
5、E56lB作为AM信号同步检波器的外接线图,6.6.2 锁相接收机（PLL Receiver）,锁相接收机框图如图6.6.7所示。它实际是一个窄带跟踪环路。,6.6.2,图6.6.7 锁相接收机框图,地面卫星接收站在接收卫星信号时，由于卫星不停的绕地球飞行（由于多卜勒效应），再加上卫星离地面较远，卫星发射功率小，天线增益低，地面接收到的信号不仅微弱，而且接收到的信号频率将偏离卫星发射的信号频率，且在很大范围内变化。,此时若采用普通接收机，不仅需要接收机有较大的带宽，而且接收下来的输出信号信噪比太大，无法有效的检出有用信号。若采用锁相接收机，利用PLL的窄带频率跟踪特性，可以很好的解决上述问题。
6、,进行解调，即可获得调制信号。若需载波信息，可经窄带,6.6.2,当环路锁定时，,此时中放的带宽可以做得很窄，保证PD输入端有足够的信噪比。,可以作为测卫星运动速度的数据。,带通滤波器提出。,6.6.3 锁相倍频、分频和混频,图6.6.8所示为锁相倍频框图。当环路锁定时，鉴相器的两个输入信号频率相等，即,或,6.6.3,1、锁相倍频与分频电路,图6.6.8 锁相倍频框图,（锁相倍频电路动画）,若将图6.6.8中的N分频器改为N倍频器，即可实现分频的功能。,图6.6.9为由锁相环组成的锁相混频器框图。,图6.6.9 锁相混频框图,2、锁相混频电路,（锁相混频原理动画）,因而环路实现了混频作用。,6.6.3,
