封面鉴相器ppt课件

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1、封面西藏西藏西藏西藏 扎达土林扎达土林扎达土林扎达土林返回返回返回返回引言引言引言引言引言本页完本页完本页完本页完返回返回返回返回 锁相环路在频率合成，数字通信的同频系统、锁相环路在频率合成，数字通信的同频系统、锁相环路在频率合成，数字通信的同频系统、锁相环路在频率合成，数字通信的同频系统、调频调相信号的解调、作为跟踪飞行器的锁相相关调频调相信号的解调、作为跟踪飞行器的锁相相关调频调相信号的解调、作为跟踪飞行器的锁相相关调频调相信号的解调、作为跟踪飞行器的锁相相关应答器等均有广泛的应用，应答器等均有广泛的应用，应答器等均有广泛的应用，应答器等均有广泛的应用， 锁相环路由三大部分组成，如下图所示

2、：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：PDPD参考频率参考频率参考频率参考频率f fRRv vRR( (t t) ) RR( (t t) )实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率f fVVVCOVCO压压压压控控控控输输输输出出出出v vVV( (t t) )v vdd( (t t) ) ee( (t t) )LPFLPFv vcc( (t t) )f fVV VV( (t t) )v vVV( (t t) )引言引言引言引言引言返回返回返回返回 锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图

3、所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：PDPD参考频率参考频率参考频率参考频率f fRRv vRR( (t t) ) RR( (t t) )实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率f fVVVCOVCO压压压压控控控控输输输输出出出出v vVV( (t t) )v vdd( (t t) ) ee( (t t) )LPFLPFv vcc( (t t) )f fVV VV( (t t) )v vVV( (t t) )引言引言引言引言引言本页完本页完本页完本页完返回返回返回返回 锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：锁

4、相环路由三大部分组成，如下图所示：锁相环路由三大部分组成，如下图所示：PDPD参考频率参考频率参考频率参考频率f fRRv vRR( (t t) ) RR( (t t) )实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率实际振荡频率f fVVVCOVCO压压压压控控控控输输输输出出出出v vVV( (t t) )v vdd( (t t) ) ee( (t t) )LPFLPFv vcc( (t t) )f fVV VV( (t t) )v vVV( (t t) ) 压控振荡频率为压控振荡频率为压控振荡频率为压控振荡频率为 v vvv(t)=(t)=V VVmVmcoscos( ( VVt t+ + VV)

5、 ) 参考频率信号为参考频率信号为参考频率信号为参考频率信号为 v vRR( (t t)=)=V VRmRmsinsin( ( RRt t+ + RR) ) 当为当为当为当为 ee( (t t)=)=常数时，常数时，常数时，常数时，f fVV= =f fRR，系统频率被锁定在系统频率被锁定在系统频率被锁定在系统频率被锁定在f fRR上。上。上。上。 在锁相环路中，鉴相器在锁相环路中，鉴相器在锁相环路中，鉴相器在锁相环路中，鉴相器PDPD为关键部件。为关键部件。为关键部件。为关键部件。学习要点本本本本 节节节节 学学学学 习习习习 要要要要 点点点点 和和和和 要要要要 求求求求掌掌 握握 正正

6、 弦弦 波波 相相 位位 检检 波波 的的 基基 本本 工工 作作 原原 理理掌掌 握握 正正 弦弦 波波 相相 位位 检检 波波 的的 基基 本本 工工 作作 原原 理理了了解解脉脉冲冲抽抽样样保保持持相相位位比比较较器器基基本本原原理理了了解解脉脉冲冲抽抽样样保保持持相相位位比比较较器器基基本本原原理理返回返回返回返回学习主页鉴鉴 相相 器器鉴鉴 相相 器器( (P D )P D )主主页页主主页页 使用说明：要学习哪部分内容，使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标左键即可，按空格键或鼠标左鼠标左键即可，按空格键或鼠标左键进入下一页。键

7、进入下一页。结束结束结束结束正正 弦弦 波波 相相 位位 检检 波波 器器正正 弦弦 波波 相相 位位 检检 波波 器器脉脉 冲冲 抽抽 样样 保保 持持 相相 位位 比比 较较 器器脉脉 冲冲 抽抽 样样 保保 持持 相相 位位 比比 较较 器器返回返回返回返回藏族老汉藏族老汉藏族老汉藏族老汉一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析鉴鉴

8、相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完 1 1、压控振荡频率、压控振荡频率、压控振荡频率、压控振荡频率f fV V和和和和参考频率参考频率参考频率参考频率f fR R的电压进行的电压进行的电压进行的电压进行相加后加在相加后加在相加后加在相加后加在D D1 1和和和和D D2 2上上上上 。R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- -

9、 - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vD1D1= =v vR R+ +v vV Vv vD2D2= =v vR R- - - -v vV V 2 2、v vD1D1和和和和v vD2D2产生电流产生电流产生电流产生电流i i1 1和和和和i i2 2 。其伏安特性可用其伏安特性可用其伏

10、安特性可用其伏安特性可用二次多项式近似表示二次多项式近似表示二次多项式近似表示二次多项式近似表示 。二极管的电流为二极管的电流为二极管的电流为二极管的电流为( (小信号检波小信号检波小信号检波小信号检波) )i i1 1= =b b0 0+ + + +b b1 1v vD1D1+ +b b2 2v v2 2D1D1i i2 2= =b b0 0+ + + +b b1 1v vD2D2+ +b b2 2v v2 2D2D2压控频率压控频率压控频率压控频率f fV V参考频率参考频率参考频率参考频率f fR Rv vR R( (t t) ) R R( (t t) )v vd d( (t t) )

11、e e( (t t) )PDPD V V( (t t) )v vV V( (t t) )相位相位相位相位误差误差误差误差电压电压电压电压v vd dv vv v(t)=(t)=V VVmVmcoscos( ( V Vt t+ + V V) )v vR R( (t t)=)=V VRmRmsinsin( ( R Rt t+ + R R) )一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器 推导输出电压表达式鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC

12、 CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vD1D1= =v vR R+ +v vV Vv vD2D

13、2= =v vR R- - - -v vV V二极管的电流为二极管的电流为二极管的电流为二极管的电流为( (小信号检波小信号检波小信号检波小信号检波) )i i1 1= =b b0 0+ + + +b b1 1v vD1D1+ +b b2 2v v2 2D1D1i i2 2= =b b0 0+ + + +b b1 1v vD2D2+ +b b2 2v v2 2D2D2i i1 1= =b b0 0+ + + +b b1 1( (v vR R+ +v vV V) ) + +b b2 2( (v vR R+ +v vV V) )2 2二极管电流的表达式为二极管电流的表达式为二极管电流的表达式为二极

14、管电流的表达式为i i2 2= =b b0 0+ + + +b b1 1( (v vR R- - - -v vV V) ) + +b b2 2( (v vR R- - - -v vV V) )2 2不考虑电容不考虑电容不考虑电容不考虑电容C C时输出电压为时输出电压为时输出电压为时输出电压为v vd d( (t t) )= =v vd1d1- - - -v vd2d2= =i i1 1R R- - - -i i2 2R=R=( (i i1 1- - - -i i2 2) )R Ri i1 1和和和和i i2 2两式相减两式相减两式相减两式相减i i1 1- - - -i i2 2=2=2b b

15、1 1v vV V+4+4b b2 2v vR Rv vV V其中其中其中其中压控频率压控频率压控频率压控频率f fV V参考频率参考频率参考频率参考频率f fR Rv vR R( (t t) ) R R( (t t) )v vd d( (t t) ) e e( (t t) )PDPD V V( (t t) )v vV V( (t t) )相位相位相位相位误差误差误差误差电压电压电压电压v vd dv vv v(t)=(t)=V VVmVmcoscos( ( V Vt t+ + V V) )v vR R( (t t)=)=V VRmRmsinsin( ( R Rt t+ + R R) )一、正

16、弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1

17、)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vd d( (t t) )= =v vd1d1- - - -v vd2d2= =i i1 1R R- - - -i i2 2R=R=( (i i1 1- - - -i i2 2) )R Ri i1 1- - - -i i2 2=2=2b b1 1v vV V+4+4b b2 2v vR Rv vV V其中其中其中其中压控频率压控频率压控频率压控频率f fV V参考频率参考频率参考频率参考频率f fR Rv vR R( (t t) ) R R(

18、(t t) )v vd d( (t t) ) e e( (t t) )PDPD V V( (t t) )v vV V( (t t) )相位相位相位相位误差误差误差误差电压电压电压电压v vd dv vv v(t)=(t)=V VVmVmcoscos( ( V Vt t+ + V V) )v vR R( (t t)=)=V VRmRmsinsin( ( R Rt t+ + R R) )不考虑电容不考虑电容不考虑电容不考虑电容C C时输出电压为时输出电压为时输出电压为时输出电压为一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器 推导考虑推导考虑推导考虑推导考虑C C

19、时的输出电压时的输出电压时的输出电压时的输出电压鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)

20、(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vd d( (t t) )= =v vd1d1- - - -v vd2d2= =i i1 1R R- - - -i i2 2R=R=( (i i1 1- - - -i i2 2) )R Ri i1 1- - - -i i2 2=2=2b b1 1v vV V+4+4b b2 2v vR Rv vV V其中其中其中其中所以所以所以所以v vd d( (t t) )=2=2b b1 1R Rv vV V+4+4b b2 2R Rv vR Rv vV

21、V压控频率压控频率压控频率压控频率f fV V参考频率参考频率参考频率参考频率f fR Rv vR R( (t t) ) R R( (t t) )v vd d( (t t) ) e e( (t t) )PDPD V V( (t t) )v vV V( (t t) )相位相位相位相位误差误差误差误差电压电压电压电压v vd dv vv v(t)=(t)=V VVmVmcoscos( ( V Vt t+ + V V) )v vR R( (t t)=)=V VRmRmsinsin( ( R Rt t+ + R R) )代入正弦函数并展开得代入正弦函数并展开得代入正弦函数并展开得代入正弦函数并展开得v

22、 vd d( (t t) )=2=2b b1 1R RV VVmVmcos(cos( V Vt t+ + V V) )+2+2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsin(sin( V V+ + R R) )t t+ + V V+ + R R +2+2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsin(sin( V V- - - - R R) )t t+ + V V- - - - R R 不考虑电容不考虑电容不考虑电容不考虑电容C C时输出电压为时输出电压为时输出电压为时输出电压为当考虑当考虑当考虑当考虑C C滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为v vd

23、d( (t t) )=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsin(sin( V V- - - - R R) )t t+ + V V- - - - R R =2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsinsin t t+(+( V V- - - - R R) ) 当考虑电容当考虑电容当考虑电容当考虑电容C C时，这时，这时，这时，这两项高频被滤掉两项高频被滤掉两项高频被滤掉两项高频被滤掉。一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr

24、rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vd d( (t t)

25、)=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsinsin t t+(+( V V- - - - R R) )当考虑当考虑当考虑当考虑C C滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器 K Kd d传输灵敏度传输灵敏度传输灵敏度传输灵敏度鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - -

26、 -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vd d( (t t) )=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsinsin t t+(+( V V- - - - R R) )当考虑

27、当考虑当考虑当考虑C C滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为若若若若 = =( ( V V- - - - R R)=0)=0时，即时，即时，即时，即 V V= = = = R R令令令令K Kd d=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVm则则则则v vd d( (t t) )= =K Kd dsinsin( ( V V- - - - R R)=)=K Kd dsinsin e e 上上上上式式式式说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误差直流电压差直流电压差直流电压差直流电压v vd d( (t t) )与两与两

28、与两与两频率的相位频率的相位频率的相位频率的相位差差差差( ( V V- - - - R R) )成成成成正弦函数关系正弦函数关系正弦函数关系正弦函数关系e eK Kd d正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线O Ov vd d( (t t) ) V V- - - - R R / /2 2+- - - - K Kd d称为传输灵敏度称为传输灵敏度称为传输灵敏度称为传输灵敏度 显然显然显然显然K Kd d越大，越大，越大，越大，( ( V V- - - - R R) )较小较小较小较小的变化就能引起较大的误差电压的变化就能引起较大的误差电压的变化就能引起较大的误差电压的变化就能引起较大

29、的误差电压变化，因而变化，因而变化，因而变化，因而K Kd d称为传输灵敏度。称为传输灵敏度。称为传输灵敏度。称为传输灵敏度。一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器(3)(3)正弦波相位检波器的锁相范围为正弦波相位检波器的锁相范围为正弦波相位检波器的锁相范围为正弦波相位检波器的锁相范围为 鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2

30、v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析v vd d( (t t) )=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVmsinsin t t+(+( V V- - - - R R) )当考虑当考虑当考虑当考

31、虑C C滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为滤波时输出电压为若若若若 = =( ( V V- - - - R R)=0)=0时，即时，即时，即时，即 V V= = = = R R令令令令K Kd d=2=2b b2 2R RV VRmRmV VVmVm则则则则v vd d( (t t) )= =K Kd dsinsin( ( V V- - - - R R)=)=K Kd dsinsin e e 上上上上式式式式说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误说明，鉴相器输出的误差直流电压差直流电压差直流电压差直流电压v vd d( (t t) )与两与两与两与两频率的相

32、位频率的相位频率的相位频率的相位差差差差( ( V V- - - - R R) )成成成成正弦函数关系正弦函数关系正弦函数关系正弦函数关系e eK Kd dO Ov vd d( (t t) ) V V- - - - R R / /2 2+- - - - K Kd d称为传输灵敏度称为传输灵敏度称为传输灵敏度称为传输灵敏度正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线 两个频率的两个频率的两个频率的两个频率的( ( V V- - - - R R) )必必必必须在须在须在须在- - - - / /2 2 + + + + / /2 2之间，才能之间，才能之间，才能之间，才能进行锁相，因而锁相范围进

33、行锁相，因而锁相范围进行锁相，因而锁相范围进行锁相，因而锁相范围为为为为 。 (3) (3)正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范围为围为围为围为 。一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR

34、 R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析则则则则v vd d( (t t) )= =K Kd dsinsin( ( V V- - - - R R)=)=K Kd dsinsin e eK Kd dO Ov vd d( (t t) ) V V- - - - R R / /2 2+

35、- - - - 正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线 (3) (3)正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范围为围为围为围为 。一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器 鉴相器输出的线性范围鉴相器输出的线性范围鉴相器输出的线性范围鉴相器输出的线性范围鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - -

36、- - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v vV Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析则则则则v vd d( (t t) )= =K Kd dsinsin( ( V V- - - - R R)=)=K Kd dsinsin e e

37、K Kd dO Ov vd d( (t t) ) V V- - - - R R / /2 2+- - - - 正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线 (3) (3)正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范围为围为围为围为 。当当当当 e e3030 时，有时，有时，有时，有sinsin e e e e。则则则则v vd d( (t t) ) K Kd d e e 此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与 e e成成成成线性关系，鉴相效果最好。线性关系，鉴相效果最好。线性关系，鉴相效

38、果最好。线性关系，鉴相效果最好。一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器一、正弦波相位检波器正弦波相位检波器内容结束页正弦波相位检波器内容结束页正弦波相位检波器内容结束页正弦波相位检波器内容结束页鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完R R压控压控压控压控频率频率频率频率f fV VT Tr rD D1 1D D2 2R RC CC C+ +- - - -v vd d( (t t) )+ + +- - - - - - -i i2 2v vd1d1v vd2d2+ +- - - -v vR Rf fR R+ +- - - - - - -+ +v v

39、V Vv vV Vi i1 1+ +- - - -+ +- - - -v vD1D1v vD2D2正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器正弦波相位检波器(1)(1)正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路正弦波相位检波器电路(2)(2)工作原理分析工作原理分析工作原理分析工作原理分析则则则则v vd d( (t t) )= =K Kd dsinsin( ( V V- - - - R R)=)=K Kd dsinsin e eK Kd dO Ov vd d( (t t) ) V V- - - - R R / /2 2+- - - - 正弦鉴相曲线正弦鉴相曲线正弦鉴相

40、曲线正弦鉴相曲线 (3) (3)正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范正弦波相位检波器的锁相范围为围为围为围为 。当当当当 e e3030 时，有时，有时，有时，有sinsin e e e e。则则则则v vd d( (t t) ) K Kd d e e 此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与此时鉴相器输出的电压与 e e成成成成线性关系，鉴相效果最好。线性关系，鉴相效果最好。线性关系，鉴相效果最好。线性关系，鉴相效果最好。 本内容学习结束，单击本内容学习结束，单击继续继续，继，继续学习脉冲抽样保持相位比较器续学习脉冲抽样保持相位比

41、较器内容；单击内容；单击返回返回，返回学习主页。，返回学习主页。返回返回继续继续1 1、脉冲抽样保持相位比较器方框图、脉冲抽样保持相位比较器方框图、脉冲抽样保持相位比较器方框图、脉冲抽样保持相位比较器方框图二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器1 1、脉冲抽样保持相位比较器方框图脉冲抽样保持相位比较器方框图脉冲抽样保持相位比较器方框图脉冲抽样保持相位比较器方框图鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完

42、 在在在在C Cchch上产生的上产生的上产生的上产生的锯齿波电压。锯齿波电压。锯齿波电压。锯齿波电压。 把标准正弦波把标准正弦波把标准正弦波把标准正弦波转换为矩形脉冲转换为矩形脉冲转换为矩形脉冲转换为矩形脉冲。 把压控振荡的正弦把压控振荡的正弦把压控振荡的正弦把压控振荡的正弦波转换为矩形脉冲波转换为矩形脉冲波转换为矩形脉冲波转换为矩形脉冲。 f fV V和和和和f fR R相位比相位比相位比相位比较误差电压输出较误差电压输出较误差电压输出较误差电压输出。参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关开关开关( (形形形形成锯齿波成锯齿波成锯齿波成锯齿波) )f fV Vf fR R抽样抽样抽样抽样

43、开关开关开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR R脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成鉴鉴相相器器( P D

44、 )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR R 锯齿波形成开关锯齿波形成开关锯齿波形成开关锯齿波形成开关实际是一个脉冲控实际是一个脉冲控实际是一个脉冲控实际是一个脉冲控制电子开关。制电子开关。制电子开关。制电子开关。(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成

45、锯齿波形成锯齿波形成二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 抽样开关实抽样开关实抽样开关实抽样开关实际是一个脉冲际是一个脉冲际是一个脉冲际是一个脉冲控制电子开关。控制电子开关。控制电子开关。控制电子开关。 2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 分析锯齿波上升沿的形成分析锯齿波上升沿的形成分析锯齿波上升沿的形成分析锯齿波上升沿的形成鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继

46、续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR R- - - -O Ot t电压电压电压电压V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位

47、比较器二、脉冲抽样保持相位比较器脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 当当当当v vR R=0=0时，开关断开，时，开关断开，时，开关断开，时，开关断开，恒流源对恒流源对恒流源对恒流源对C Cchch线性充电，线性充电，线性充电，线性充电，形成锯齿波上升沿。形成锯齿波上升沿。形成锯齿波上升沿。形成锯齿波上升沿。 2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 分析锯齿波下降沿的形成分析锯齿波下降沿的形成分析锯齿波下降沿的形成分析锯齿波下降沿的形成鉴鉴相相器器( P D )继续继续

48、继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ + (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR R- - - -O Ot t电压电压电压电压V Vma

49、xmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 当当当当v vR R=1=1时，开关闭合，时，开关闭合，时，开关闭合，时，开关闭合，C Cchch迅速放电，形成锯齿波迅速放电，形成锯齿波迅速放电，形成锯齿波迅速放电，形成锯齿波下降沿。这就形成锯齿波。下降沿。这就形成锯齿波。下降沿。这就形成锯齿波。下降沿。这就形成锯齿波。 脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保

50、持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理(2)(2)抽样脉冲加入的调整作用抽样脉冲加入的调整作用抽样脉冲加入的调整作用抽样脉冲加入的调整作用鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ + 压控抽样脉冲在锯齿波的上压控抽样脉冲在锯齿波的上压控抽样脉冲在锯齿波的上压控抽样脉冲在锯齿波的上升沿中加入。同样升沿中加入。同样升沿中加入。同样升沿中加入。同样v vV V=0=0时，开时，开时，开时，开关断开，关断开，

51、关断开，关断开，v vV V=1=1时，开关接通。时，开关接通。时，开关接通。时，开关接通。- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容

52、f fR RT TV V (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用O Ot t电压电压电压电压2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 抽样开关接通时的误差电压输出分析抽样开关接通时的误差电压输出分析抽样开关接通时的误差电压输出分析抽样开关接通时的误差电压输出分析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +V VD D- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二

53、、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR RT TV VV VD D 2 2、C Cchch上的电压上的电压上的电压上的电压V VD D通过开关加至通过开关加至通过开关加至通过开关加至记忆电容记忆电容记忆电容记忆电容C Cd d上，使输出电

54、压为上，使输出电压为上，使输出电压为上，使输出电压为V VD D 。+ +- - - - (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 1 1、当、当、当、当v vV V=1=1时，开关接通，时，开关接通，时，开关接通，时，开关接通，C Cchch上的充电电压刚达到上的充电电压刚达到上的充电电压刚达到上的充电电压刚达到V VD D。O Ot t电压电压电压电压2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作

55、原理、基本工作原理 抽样开关断开时的误差电压输出分析抽样开关断开时的误差电压输出分析抽样开关断开时的误差电压输出分析抽样开关断开时的误差电压输出分析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +V VD D- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器T TV V+ +- - - -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源

56、电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR R 2 2、显然，、显然，、显然，、显然， f fV V= =f fR R时，每个抽样脉冲到来时，都时，每个抽样脉冲到来时，都时，每个抽样脉冲到来时，都时，每个抽样脉冲到来时，都在锯齿波上升沿同一个地方接通开关，这时在电在锯齿波上升沿同一个地方接通开关，这时在电在锯齿波上升沿同一个地方接通开关，这时在电在锯齿波上升沿同一个地方接通开关，这时在电容容容容C Cchc

57、h和和和和C Cd d上的电压都为上的电压都为上的电压都为上的电压都为V VD D，即输出电压维持不即输出电压维持不即输出电压维持不即输出电压维持不变。反过来说，若输出电压不变，则有变。反过来说，若输出电压不变，则有变。反过来说，若输出电压不变，则有变。反过来说，若输出电压不变，则有f fV V= =f fR R 。O Ot t电压电压电压电压V VD D (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图

58、1 1、当、当、当、当v vV V=0=0时，开关断开，时，开关断开，时，开关断开，时，开关断开，C Cd d上上上上的电荷无处释放，令输的电荷无处释放，令输的电荷无处释放，令输的电荷无处释放，令输出电压维持出电压维持出电压维持出电压维持V VD D。O Ot t电压电压电压电压V VD D2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 压控频率变小时误差电压输出分析压控频率变小时误差电压输出分析压控频率变小时误差电压输出分析压控频率变小时误差电压输出分析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +

59、V VD D- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器O Ot t电压电压电压电压T TV VV VD D+ +- - - -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR

60、 R 2 2、当、当、当、当 f fV V f fR R时，抽样脉冲在锯齿波上升沿时，抽样脉冲在锯齿波上升沿时，抽样脉冲在锯齿波上升沿时，抽样脉冲在锯齿波上升沿电压较低处接通开关，这时在电容电压较低处接通开关，这时在电容电压较低处接通开关，这时在电容电压较低处接通开关，这时在电容C Cchch和和和和C Cd d上的电压下降，即输出电压下降。上的电压下降，即输出电压下降。上的电压下降，即输出电压下降。上的电压下降，即输出电压下降。2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 总结总结总结总结鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形

61、成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +V VD D- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器T TV V+ +- - - -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR

62、RO Ot t电压电压电压电压V VD D (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图V VD DO Ot t电压电压电压电压 总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就会输出一个变

63、化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调整整整整VCOVCO的振荡频率最终令两频率相等。的振荡频率最终令两频率相等。的振荡频率最终令两频率相等。的振荡频率最终令两频率相等。2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 理想情形下锁相范围的确定理想情形下锁相范围的确定理想情形下锁相范围的确定理想情形下锁相范围的确定鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +V VD D- - - -V VmaxmaxV Vminmi

64、nT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器O Ot t电压电压电压电压T TV VV VD D+ +- - - -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR RO Ot t电压电压电压电压V VD D (2) (2)

65、抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用 显然，抽样脉冲出现在锯齿显然，抽样脉冲出现在锯齿显然，抽样脉冲出现在锯齿显然，抽样脉冲出现在锯齿波中上升沿的波中上升沿的波中上升沿的波中上升沿的V Vminmin和和和和V Vmaxmax间时，间时，间时，间时，均可令误差输出电压发生线性均可令误差输出电压发生线性均可令误差输出电压发生线性均可令误差输出电压发生线性变化，所以说理想情形下鉴相变化，所以说理想情形下鉴相变化，所以说理想情形下鉴相变化，所以说理想情形下鉴相器的锁相范围在器的锁相范围在器的锁相范围在器的锁相范围在03600360 间。间。间。间。

66、脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振总结：由以上分析可得，只要压控振荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就荡器的频率与标准频率不一致，电路就会输出一个变化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调会输出一个变化的直流电压，此电压调整整整整VCOVCO的振荡频率最终令两频率相等。的振荡频率最终

67、令两频率相等。的振荡频率最终令两频率相等。的振荡频率最终令两频率相等。2 2、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理、基本工作原理 实际情形下锁相范围的确定实际情形下锁相范围的确定实际情形下锁相范围的确定实际情形下锁相范围的确定鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完(1)(1)锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成锯齿波形成+ +V VD D- - - -V VmaxmaxV VminminT TR R二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器O Ot t电压电压电压电压T TV VV VD D+ +- - -

68、 -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容f fR RO Ot t电压电压电压电压V VD D (2) (2)抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调抽样脉冲加入的调整作用整作用整作用整作用 脉冲抽样保持相位比较器的脉冲抽样保持相位比较器的脉冲抽样保持相位比较器的脉冲抽样保持相位比较器的

69、锁相范围在理想情形下达锁相范围在理想情形下达锁相范围在理想情形下达锁相范围在理想情形下达360360 。实际情况稍小于实际情况稍小于实际情况稍小于实际情况稍小于360360 。 本例中认为锯齿波下降沿的本例中认为锯齿波下降沿的本例中认为锯齿波下降沿的本例中认为锯齿波下降沿的时间为时间为时间为时间为0 0，实际仍有一定的放电，实际仍有一定的放电，实际仍有一定的放电，实际仍有一定的放电时间，所以实际上鉴相器的锁时间，所以实际上鉴相器的锁时间，所以实际上鉴相器的锁时间，所以实际上鉴相器的锁相范围小于相范围小于相范围小于相范围小于360360 。脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器

70、基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图脉冲抽样保持相位比较器基本原理框图 鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续+ +V VD D- - - -二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器+ +- - - -参考参考参考参考频率频率频率频率开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )V VD D记忆记忆记

71、忆记忆电容电容电容电容f fR R3 3、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图3 3、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图、实际脉冲抽样保持相位比较器框图 源极跟随器的作用源极跟随器的作用源极跟随器的作用源极跟随器的作用鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器 3 3、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟

72、随器是为了与前级进行器是为了与前级进行器是为了与前级进行器是为了与前级进行阻抗匹配。阻抗匹配。阻抗匹配。阻抗匹配。 1 1、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟随器是为了令电容器是为了令电容器是为了令电容器是为了令电容C Cchch与与与与C Cd d进行隔离。进行隔离。进行隔离。进行隔离。 2 2、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟随、本级源极跟随器是为了令电容器是为了令电容器是为了令电容器是为了令电容C Cd d与负载进行隔离。与负载进行隔离。与负载进行隔离。与负载进行隔离。开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fV Vf fR R抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流

73、源电流源V VCCCCC CchchI ICHCHC Cd dV VD D记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容R RL L+ +- - - -+ +- - - -I IL L参考参考参考参考频率频率频率频率f fV V抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )f fR R开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fR R源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器

74、V VDDDDV VDDDD锯齿波锯齿波锯齿波锯齿波发生器发生器发生器发生器 基本原理框图中基本原理框图中基本原理框图中基本原理框图中C Cchch直接直接直接直接向向向向C Cd d充电，充电，充电，充电，C Cd d直接向负载直接向负载直接向负载直接向负载放电，但电容的带负载能放电，但电容的带负载能放电，但电容的带负载能放电，但电容的带负载能力很差。实际使用时电路力很差。实际使用时电路力很差。实际使用时电路力很差。实际使用时电路必须进行改进。必须进行改进。必须进行改进。必须进行改进。4 4、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工

75、作过程分析4 4、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析 (1) (1)源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析鉴鉴相相器器( P D ) 2 2、源极跟随器的输出阻抗、源极跟随器的输出阻抗、源极跟随器的输出阻抗、源极跟随器的输出阻抗很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出电压等于输入电压，所以电压等于输入电压，所以电压等于输入电压，所以电压等于输入电压，所以C Cd d充充充充电很快，使其电压等于抽样开电很快，

76、使其电压等于抽样开电很快，使其电压等于抽样开电很快，使其电压等于抽样开关接通时的锯齿波电压。关接通时的锯齿波电压。关接通时的锯齿波电压。关接通时的锯齿波电压。继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器f fR RT T1 1V VDDDDf fR RT T3 3V VDDDDI ICHCHC CchchT T6 6V VDDDDC Cd d参考参考参考参考频率频率频率频率f fV V抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控

77、抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )f fR R开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fR R源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器V VDDDDV VDDDD锯齿波锯齿波锯齿波锯齿波发生器发生器发生器发生器 1 1、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高的输入阻抗，所以不管抽的输入阻抗，所以不管抽的输入阻抗，所以不管抽的输入阻抗，所以不管抽样开关是否工作，均不影样开关是否工作，均不影样开关是否工作，均不影样开关是否工作，

78、均不影响响响响C Cchch上上上上锯齿波的形成。锯齿波的形成。锯齿波的形成。锯齿波的形成。4 4、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析 源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析源极跟随器实际电路剖析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器f fR RT T1 1V VDDDDf fR RT T3 3V VDDDDI ICHCHC CchchT T6 6V VDDDD

79、C Cd d参考参考参考参考频率频率频率频率f fV V抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )f fR R开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fR R源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器V VDDDDV VDDDD锯齿波锯齿波锯齿波锯齿波发生器发生器发生器发生器 2 2、源极跟随器的输出阻抗、源极跟随器的输出阻抗、源极跟随器的输出阻抗、源极跟

80、随器的输出阻抗很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出很小，带负载能力很强且输出电压等于输入电压，所以外接电压等于输入电压，所以外接电压等于输入电压，所以外接电压等于输入电压，所以外接负载后输出电压等于负载后输出电压等于负载后输出电压等于负载后输出电压等于C Cd d上的电上的电上的电上的电压。压。压。压。 1 1、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高、源极跟随器有很高的输入阻抗，所以不管电的输入阻抗，所以不管电的输入阻抗，所以不管电的输入阻抗，所以不管电路是否接上负载，均不影路是否接上负载，均不影路是否接上负载，均不影路是否接上负载，均不

81、影响响响响C Cd d上上上上的电压。的电压。的电压。的电压。4 4、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析(2)(2)电子开关工作过程分析电子开关工作过程分析电子开关工作过程分析电子开关工作过程分析 电子开关截止工作过程分析电子开关截止工作过程分析电子开关截止工作过程分析电子开关截止工作过程分析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器参考参考参考参考频率频率频率频率f fV V抽样抽样开关开关

82、恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )f fR R开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fR R源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器V VDDDDV VDDDD锯齿波锯齿波锯齿波锯齿波发生器发生器发生器发生器 1 1、结型场效应管的栅源电压、结型场效应管的栅源电压、结型场效应管的栅源电压、结型场效应管的栅源电压必须是负性即必须是负性即必须是负性即必须是负性即(

83、 (V VGSGS0)0)，当输入当输入当输入当输入为为为为0 0时，二极管导通，时，二极管导通，时，二极管导通，时，二极管导通， V VGGGG经经经经R R1 1、R R2 2分压令加在场效应管上的分压令加在场效应管上的分压令加在场效应管上的分压令加在场效应管上的V VGSGS小于夹断电压，因此管截止，小于夹断电压，因此管截止，小于夹断电压，因此管截止，小于夹断电压，因此管截止，相当于开关断开。相当于开关断开。相当于开关断开。相当于开关断开。f fR RT T2 2R R1 1R R2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C CchchI ICHCH 2 2、此时恒流源对电容、

84、此时恒流源对电容、此时恒流源对电容、此时恒流源对电容C Cchch充电，形成锯齿波上升沿。充电，形成锯齿波上升沿。充电，形成锯齿波上升沿。充电，形成锯齿波上升沿。+ +- - - -+ +- - - -+ +- - - -0 0两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。f fR Rf fV VT T5 5R R 1 1R R 2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C Cd dT T3 3T T6 64 4、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程分析、各部分实际电路工作过程

85、分析 电子开关导通工作过程分析电子开关导通工作过程分析电子开关导通工作过程分析电子开关导通工作过程分析鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器参考参考参考参考频率频率频率频率f fV V抽样抽样开关开关恒恒恒恒电流源电流源电流源电流源V VCCCCC CchchI ICHCH压控抽压控抽压控抽压控抽样频率样频率样频率样频率C Cd d误差信号误差信号误差信号误差信号( (直流直流直流直流) )f fR R开关开关(形形成锯齿波成锯齿波)f fR R源极源极源极源极跟

86、跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器源极源极源极源极跟跟跟跟随器随器随器随器V VDDDDV VDDDD锯齿波锯齿波锯齿波锯齿波发生器发生器发生器发生器 1 1、当输入为、当输入为、当输入为、当输入为1 1时，二极管截时，二极管截时，二极管截时，二极管截止，脉冲经加速电容止，脉冲经加速电容止，脉冲经加速电容止，脉冲经加速电容C Cs s加至结加至结加至结加至结型场效应管的栅极，令型场效应管的栅极，令型场效应管的栅极，令型场效应管的栅极，令V VGSGS=0=0， 场效应完全导通，相当于开场效应完全导通，相当于开场效应完全导通，相当于开场效应完全导通，相当于开关接通。关

87、接通。关接通。关接通。f fR RT T2 2R R1 1R R2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C Cchch 2 2、C Cchch通过结型场效应管通过结型场效应管通过结型场效应管通过结型场效应管放电，形成锯齿波的下降沿。放电，形成锯齿波的下降沿。放电，形成锯齿波的下降沿。放电，形成锯齿波的下降沿。- - - -+ + + + +- - - -1 1两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。两个电子开关的电路是一样的。f fR Rf fV VT T5 5R R 1 1R R 2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C

88、Cd dT T3 3T T6 65 5、整机电路、整机电路、整机电路、整机电路鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图5 5、整机电路、整机电路、整机电路、整机电路T T2 2R R1 1R R2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C Cchchf fV VT T5 5R R 1 1R R 2 2D D1 1C Cs sV VGGGG

89、 0 0f fR Rf fR RT T1 1V VDDDDT T3 3V VDDDDI ICHCHT T6 6V VDDDDC Cd d恒流源恒流源恒流源恒流源误差误差误差误差电压电压电压电压输出输出输出输出源极跟随器源极跟随器源极跟随器源极跟随器源极跟源极跟源极跟源极跟随器随器随器随器源极跟源极跟源极跟源极跟随器随器随器随器电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关锯齿锯齿锯齿锯齿波形波形波形波形成电成电成电成电路路路路记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容本节结束页鉴鉴相相器器( P D )继续继续继续继续本页完本页完本页完本页完二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相

90、位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器二、脉冲抽样保持相位比较器脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图脉冲抽样保持相位比较器电路总图5 5、整机电路、整机电路、整机电路、整机电路T T2 2R R1 1R R2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0C Cchchf fV VT T5 5R R 1 1R R 2 2D D1 1C Cs sV VGGGG 0 0f fR Rf fR RT T1 1V VDDDDT T3 3V VDDDDI ICHCHT T6 6V VDDDDC Cd d恒流源恒流源恒流源恒流源误差误差误差误差电压电压电压电压输出输出输出输出源极跟随器源极跟随器源极跟随器源极跟随器源极跟源极跟源极跟源极跟随器随器随器随器源极跟源极跟源极跟源极跟随器随器随器随器电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关电子开关锯齿锯齿锯齿锯齿波形波形波形波形成电成电成电成电路路路路记忆记忆记忆记忆电容电容电容电容 本内容学习完毕，单击本内容学习完毕，单击返回返回，返，返回学习主页；单击回学习主页；单击结束结束，结束学习。，结束学习。结束结束返回返回再见