《通信电路原理：第7章 锁相环路2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信电路原理：第7章 锁相环路2（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、笫笫7章章 锁相环路锁相环路 7.1 概概 述述7.2 PLL基本原理基本原理7.3 PLL的线性分析的线性分析7.4 PLL的非线性分析的非线性分析7.6 PLL电路实例与应用举例电路实例与应用举例7.7 自动频率控制电路自动频率控制电路1回顾：回顾：（1）三个基本部件：鉴相器，环路滤波器和压控振荡器。）三个基本部件：鉴相器，环路滤波器和压控振荡器。（2）基本原理：三句话。）基本原理：三句话。（3）两种工作状态：）两种工作状态：n捕获状态捕获状态环路由失锁进入锁定的过程环路由失锁进入锁定的过程；n锁定状态锁定状态VCO跟踪跟踪输入信号频率与相位的漂移或输入信号频率与相位的漂移或输入信号调制变
2、化的过程。输入信号调制变化的过程。（4）两种不同的）两种不同的跟踪跟踪状态：状态：n调制跟踪调制跟踪：称为：称为“调制跟踪环路调制跟踪环路” ，或称，或称“宽带跟踪环宽带跟踪环” ；n载波跟踪载波跟踪：称为载波跟踪环，或称：称为载波跟踪环，或称“窄带跟踪环窄带跟踪环”。2回顾：回顾： PLL的回路方程和相位模型的回路方程和相位模型n当满足当满足 的条件下，的条件下，3PLLPLL的分类和待解决的问题的分类和待解决的问题的分类和待解决的问题的分类和待解决的问题由于鉴相特性的不同，有线性由于鉴相特性的不同，有线性PLL和非线性和非线性PLL。由于环路滤波器的不同，有不同阶数的由于环路滤波器的不同，
3、有不同阶数的PLL：直通电路，为一阶直通电路，为一阶PLL；三种积分滤波器电路，为二阶三种积分滤波器电路，为二阶PLL；因此有：一阶线性因此有：一阶线性PLL；一阶非线性一阶非线性PLL； 二阶线性二阶线性PLL；二阶非线性二阶非线性PLL。分析的方法：分析的方法：线性线性PLL采用拉氏变换及其逆变换的方法；采用拉氏变换及其逆变换的方法；非线性非线性PLL主要采用相平面图法；主要采用相平面图法；讨论的问题：讨论的问题：锁定环路：跟踪特性、频率特性；锁定环路：跟踪特性、频率特性；稳定特性、噪声特性；稳定特性、噪声特性；同步带、捕捉特性、捕捉时间、捕捉带同步带、捕捉特性、捕捉时间、捕捉带。47.3
4、 PLL的线性分析的线性分析PLL在锁定状态下，输入信号的频率或相位发生变化时，输出在锁定状态下，输入信号的频率或相位发生变化时，输出信号将信号将跟踪跟踪输入信号频率或相位的这种变化以维持锁定输入信号频率或相位的这种变化以维持锁定； 跟踪特性跟踪特性：考察输入信号的相位或频率有突变（阶跃变化）后，考察输入信号的相位或频率有突变（阶跃变化）后，误差相位从稳态误差相位从稳态-时变时变-锁定，进入新的稳态的变化锁定，进入新的稳态的变化过程过程。跟踪过程中，假设相位误差较小，则跟踪过程中，假设相位误差较小，则PLL可被视为可被视为线性系统线性系统。利用利用线性化模型的线性化模型的传递函数传递函数，可以
5、，可以求出求出跟踪特性跟踪特性和和频率特性频率特性。频率特性频率特性：频率特性是输入信号的频率特性是输入信号的相位或频率做正弦相位或频率做正弦变化时输变化时输出信号出信号相位相位对频率的响应对频率的响应（对于不同对于不同的的）；）；57.3 PLL的线性分析的线性分析 7.3.1 PLL的线性模型与传递函数的线性模型与传递函数 7.3.2 PLL的跟踪特性的跟踪特性 -瞬态响应和稳态相差瞬态响应和稳态相差瞬态响应和稳态相差瞬态响应和稳态相差 7.3.4 PLL的频率特性的频率特性 7.3.5 PLL的稳定性（的稳定性（*） 7.3.6 PLL的噪声特性（的噪声特性（*）6（1 1）线性化相位数
6、学模型）线性化相位数学模型）线性化相位数学模型）线性化相位数学模型 则非线性微分方程变成线性微分方程：则非线性微分方程变成线性微分方程：当满足当满足 的条件下，的条件下，正弦鉴相特性可写成线性表示式正弦鉴相特性可写成线性表示式：7.3.1 7.3.1 PLLPLL的线性模型与传递函数的线性模型与传递函数的线性模型与传递函数的线性模型与传递函数7（2 2）定义定义定义定义PLLPLL的三个传递函数的三个传递函数的三个传递函数的三个传递函数误差传递函数误差传递函数：该式表示输入信号与压控振荡器输出信号之间的误差相位该式表示输入信号与压控振荡器输出信号之间的误差相位 与输入信号相位与输入信号相位 的
7、关系，称为环路的误差传递函数。的关系，称为环路的误差传递函数。闭环传递函数闭环传递函数：该式表示压控振荡器输出信号相位该式表示压控振荡器输出信号相位 与输入信号相与输入信号相位位 的关系，称其为环路的闭环传递函数。的关系，称其为环路的闭环传递函数。开环传递函数开环传递函数：返回返回该式表示压控振荡器输出信号相位该式表示压控振荡器输出信号相位 与误差相位与误差相位 的关系，称其为环路的开环传递函数。的关系，称其为环路的开环传递函数。8（3 3） PLLPLL实际环路的实际环路的实际环路的实际环路的传递函数传递函数传递函数传递函数一阶一阶PLL：直通电路，直通电路， 。二阶二阶PLL：理想积分滤波
8、器，理想积分滤波器， 。这里引入环路的自然角频这里引入环路的自然角频率和阻尼系数两参数。率和阻尼系数两参数。9采用不同环路滤波器二阶采用不同环路滤波器二阶采用不同环路滤波器二阶采用不同环路滤波器二阶PLLPLL的传递函数的传递函数的传递函数的传递函数107.3.2 7.3.2 PLLPLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差对于已经锁定的环路，当输入信号的频率或相位发生阶跃变化对于已经锁定的环路，当输入信号的频率或相位发生阶跃变化时，环路将时，环路将跟踪跟踪输入信号的变化。输入信号的变化。在输入信号发生变化后的
9、一段时间里，环路有在输入信号发生变化后的一段时间里，环路有一瞬变过程一瞬变过程。这个瞬变过程的具体状况与这个瞬变过程的具体状况与PLL的组成有关，也与输入信号的组成有关，也与输入信号的频率或相位的变化规律有关。的频率或相位的变化规律有关。瞬变过程结束后，环路即进入瞬变过程结束后，环路即进入稳定状态稳定状态。这时，压控振荡器与输入信号有这时，压控振荡器与输入信号有相同的频率相同的频率和和一固定的相差一固定的相差，这固定的相差称为这固定的相差称为稳态相差稳态相差 。 瞬态响应分析将借助误差传递函数进行。瞬态响应分析将借助误差传递函数进行。瞬态响应分析将借助误差传递函数进行。瞬态响应分析将借助误差传
10、递函数进行。117.3.2 7.3.2 PLLPLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续1 1）127.3.2 7.3.2 PLLPLL的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续的跟踪特性：瞬态响应和稳态相差（续2 2）131. 1. 输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶PLLPLL141. 1. 输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶输入相位阶跃：一阶PLL (PLL (续续续续1
11、1) )一阶一阶PLL对输入相位阶跃跟踪的对输入相位阶跃跟踪的讨论讨论：压控振荡器相位的变化是连续的压控振荡器相位的变化是连续的：为什么压控振荡器的相位要经过一段时间才能跟踪上为什么压控振荡器的相位要经过一段时间才能跟踪上输入相位的变化呢？输入相位的变化呢？根本原因是控制电压改变的是压控振荡器的频率，它根本原因是控制电压改变的是压控振荡器的频率，它是随着控制电压的变化而立即变化的。是随着控制电压的变化而立即变化的。但需要跟踪的是输入信号相位的跳变，而压控振荡器但需要跟踪的是输入信号相位的跳变，而压控振荡器相位的变化是频率的积分，所以它需要一定的时间。相位的变化是频率的积分，所以它需要一定的时间
12、。环路跟踪过程结束后，即进入稳定状态：环路跟踪过程结束后，即进入稳定状态： 。151. 1. 输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶PLLPLL以理想积分环路滤波器作为以理想积分环路滤波器作为PLL的的LF为例为例：161. 1. 输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶输入相位阶跃：二阶PLL PLL （续（续（续（续1 1）二阶二阶PLL对输入相位阶跃跟踪的讨论对输入相位阶跃跟踪的讨论：输出信号能完全跟踪输入相位的变化，但跟踪过程将随输出信号能完全跟踪输入相位的变化，但跟踪过程将随和和n n的不同而不同。的不同而不同。考虑跟踪过程短和过冲量小
13、，取考虑跟踪过程短和过冲量小，取=0.707。二阶二阶PLL在在环路跟踪过程结束后，即进入稳定状态，稳环路跟踪过程结束后，即进入稳定状态，稳态相差态相差 。171. 1. 输入相位阶跃跟踪的物理意义输入相位阶跃跟踪的物理意义输入相位阶跃跟踪的物理意义输入相位阶跃跟踪的物理意义对于输入相位阶跃，一阶和二阶对于输入相位阶跃，一阶和二阶PLL都能都能跟踪跟踪，其其稳态相差稳态相差都为零，都为零， 。 VCO在锁相环中起了一次积分作用，因此也称为环路中的在锁相环中起了一次积分作用，因此也称为环路中的固有积分环节。固有积分环节。182. 2. 输入频率阶跃：一阶输入频率阶跃：一阶输入频率阶跃：一阶输入频
14、率阶跃：一阶PLLPLL192. 2. 输入频率阶跃：一阶输入频率阶跃：一阶输入频率阶跃：一阶输入频率阶跃：一阶PLLPLL（续（续（续（续1 1）一阶一阶PLL对输入对输入频率阶跃跟踪的讨论频率阶跃跟踪的讨论：PLL重新锁定时，压控振荡器能够跟踪输入频率的变化，重新锁定时，压控振荡器能够跟踪输入频率的变化，即压控振荡器的振荡频率也变化即压控振荡器的振荡频率也变化。压控振荡器的振荡频率也变化压控振荡器的振荡频率也变化 ，则需要产生稳态相则需要产生稳态相差差 。物理意义物理意义：202. 2. 输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶PLLPLL以理想积分环路滤波
15、器作为以理想积分环路滤波器作为PLL的的LF为例为例：212. 2. 输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶输入频率阶跃：二阶PLLPLL（续（续（续（续1 1）二阶二阶PLL对输入频率阶跃跟踪的讨论对输入频率阶跃跟踪的讨论：输出信号相位能完全跟踪输入信号相位的变化，但跟踪输出信号相位能完全跟踪输入信号相位的变化，但跟踪过程将随过程将随和和n n的不同而不同。的不同而不同。考虑跟踪过程短和过冲量小，取考虑跟踪过程短和过冲量小，取 =0.707。采用理想积分滤波器时，稳态相差采用理想积分滤波器时，稳态相差 。但是但是，对于不是理想积分滤波器的二阶，对于不是理想积分滤波器的二阶PL
16、L，例如：例如： 有有源比例积分滤波器，稳态相差源比例积分滤波器，稳态相差是是：22PLLPLL的跟踪特性的跟踪特性的跟踪特性的跟踪特性小小小小结结结结对于输入对于输入相位阶跃相位阶跃，一阶和二阶，一阶和二阶PLL都能都能跟踪跟踪，其其稳态相差稳态相差为零为零， VCO起了积分作用，起了积分作用，是是环路中的固有积分环节。环路中的固有积分环节。对输入对输入频率阶跃，频率阶跃， 一阶一阶PLL对输入对输入频率阶跃频率阶跃的跟踪：的跟踪： 压控振荡器能够跟踪输入频率的变化，即压控振荡器的压控振荡器能够跟踪输入频率的变化，即压控振荡器的振荡频率也变化振荡频率也变化，但需要产生，但需要产生稳态相差：稳
17、态相差： 二阶二阶PLL对输入对输入频率阶跃频率阶跃的跟踪：的跟踪：理想积分滤波器的二阶理想积分滤波器的二阶PLL，输出信号相位能完全跟踪，输出信号相位能完全跟踪输入信号相位的变化，稳态相差输入信号相位的变化，稳态相差为零为零；对于不是理想积分滤波器的二阶对于不是理想积分滤波器的二阶PLL，如：如： 有源比例积有源比例积分滤波器分滤波器稳态相差稳态相差是是：237.3.4 7.3.4 PLLPLL的频率特性的频率特性的频率特性的频率特性频率特性的含义频率特性的含义在跟踪状态，当输入信号的相位或频率做正弦变化时，在跟踪状态，当输入信号的相位或频率做正弦变化时，PLL的输出信号相位，也将按相同规律
18、变化。的输出信号相位，也将按相同规律变化。但输出信号相位变化的幅度和相位将随输入信号的相角变化但输出信号相位变化的幅度和相位将随输入信号的相角变化频率的不同而不同，称这种性质为锁相环路的频率特性或频率频率的不同而不同，称这种性质为锁相环路的频率特性或频率响应。响应。频率特性的求法频率特性的求法利用闭环传递函数；用利用闭环传递函数；用j（j）代替代替闭环传递函数闭环传递函数中的中的 s ；求相位闭环传递函数的幅频特性和相频特性，环路求相位闭环传递函数的幅频特性和相频特性，环路 3dB 带宽。带宽。247.3.4 7.3.4 PLLPLL的频率特性的频率特性的频率特性的频率特性( (续续续续1)1
19、)输入信号的相位输入信号的相位和和输输出出信号的相位信号的相位在表达式中的在表达式中的关系关系：251. 1. 一阶一阶一阶一阶PLLPLL 的频率特性的频率特性的频率特性的频率特性利用闭环传递函数；利用闭环传递函数；用用j( (j) )代替闭环传递函数中的代替闭环传递函数中的 s ；求相位闭环传递函数的幅频特性和相频特性，环路求相位闭环传递函数的幅频特性和相频特性，环路 3dB 宽。宽。261. 1. 一阶一阶一阶一阶PLLPLL 的频率特性（续的频率特性（续的频率特性（续的频率特性（续1 1）一阶一阶PLL 频率特性讨论频率特性讨论：一阶环路对于相位信号的传输相当于一个一阶环路对于相位信号
20、的传输相当于一个 RC 低通滤波低通滤波器，这里的器，这里的 1/KP 相当于相当于RC。因此，改变因此，改变KP 就可以改变就可以改变低通滤波器的特性；低通滤波器的特性；环路环路 3dB 带宽是带宽是KP（相当于（相当于 1/ RC）；）；一阶环路的特性只有一个参数一阶环路的特性只有一个参数KP 可调；可调；27举例举例举例举例 1 1：（7-5）已知一阶环路的复频域传递函数为：）已知一阶环路的复频域传递函数为：若输入信号为：若输入信号为：环路锁定后输出信号为：环路锁定后输出信号为：试确定试确定A1 、 A2、1 和和2值值。282. 2. 二阶二阶二阶二阶PLLPLL（理想积分滤波器）的频
21、率特性（理想积分滤波器）的频率特性（理想积分滤波器）的频率特性（理想积分滤波器）的频率特性对于一阶对于一阶PLL，只有一个参数只有一个参数KP可调；可调；对于二阶环路，其频率特性主要取决于两个参数，对于二阶环路，其频率特性主要取决于两个参数，n n和和。 292. 2. 二阶二阶二阶二阶PLLPLL（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续1 1）302. 2. 二阶二阶二阶二阶PLLPLL（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率
22、特性（续2 2）图图7.3.8-32 23 3312. 2. 二阶二阶二阶二阶PLLPLL（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续（理想积分滤波器）的频率特性（续3 3）二阶二阶PLL 频率特性讨论频率特性讨论：幅频特性幅频特性是对数刻度是对数刻度(dB)，横横坐标是归一化频率；坐标是归一化频率；二阶环路对于相位信号的传输相当于一个二阶环路对于相位信号的传输相当于一个 低通滤波器；低通滤波器；二阶环路，其频率特性主要取决于两个参数，二阶环路，其频率特性主要取决于两个参数，n n和和； 环路的自然角频率环路的自然角频率n n，它决定低通特性
23、的频带宽度。，它决定低通特性的频带宽度。 阻尼系数阻尼系数，它主要决定低通特性的形状；，它主要决定低通特性的形状；增大或减小增大或减小n n 只是把低通特性按比例拉宽或缩窄；只是把低通特性按比例拉宽或缩窄；通常通常,= 1称为临界阻尼称为临界阻尼,1称为过阻尼；称为过阻尼；窄带跟踪环，取窄带跟踪环，取= 0.707，可实现窄带滤波或载波提取；，可实现窄带滤波或载波提取；宽带跟踪环，取宽带跟踪环，取= 1，可作为调频信号的解调等；，可作为调频信号的解调等；32举例举例举例举例 2 2：（7-7）一阶环路接通瞬间输入和输出信号分别为：）一阶环路接通瞬间输入和输出信号分别为：测得环路锁定后稳态相差测
24、得环路锁定后稳态相差 e e( ()=)=0.5rad：1、写出环路锁定后，输出信号的表示式；、写出环路锁定后，输出信号的表示式；2、计算该环路的带宽。、计算该环路的带宽。33举例举例举例举例 3 3：（7-6）一阶环路的输入信号为：）一阶环路的输入信号为：当其接入环路的瞬间，输出信号（压控振荡器信号）为：当其接入环路的瞬间，输出信号（压控振荡器信号）为：求：求：1、环路的起始频差；、环路的起始频差； 2、环路的起始相差；、环路的起始相差； 3、环路的稳态相差；、环路的稳态相差； 4、锁定后环路输出电压表示式。、锁定后环路输出电压表示式。347.3.5 7.3.5 PLLPLL的稳定性（的稳定
25、性（的稳定性（的稳定性（* *）锁相环是相位负反馈系统，其优良特性应用的前提是锁相锁相环是相位负反馈系统，其优良特性应用的前提是锁相环是稳定的环是稳定的；锁相环是一个非线性系统，其稳定性不仅和系统参数有关，锁相环是一个非线性系统，其稳定性不仅和系统参数有关，还和外界干扰强度有关还和外界干扰强度有关：在大的干扰作用下，环路失锁，处于捕获状态，必须用在大的干扰作用下，环路失锁，处于捕获状态，必须用非线性捕获过程分析其稳定性非线性捕获过程分析其稳定性；如果干扰较小，处于锁定状态，可用环路的线性模型来如果干扰较小，处于锁定状态，可用环路的线性模型来分析分析。一阶环开环传递函数的相位恒为一阶环开环传递函
26、数的相位恒为90 ，因此一阶环总是稳定，因此一阶环总是稳定的的；二阶环开环传递函数的相位绝对值恒小于二阶环开环传递函数的相位绝对值恒小于180 ，所以环，所以环路也是稳定的（不考虑外界因素）路也是稳定的（不考虑外界因素）。357.3.6 7.3.6 PLLPLL的噪声特性（的噪声特性（的噪声特性（的噪声特性（* *）实际实际PLL总会有干扰和噪声存在，它们会影响到环路的工作总会有干扰和噪声存在，它们会影响到环路的工作性能性能：频率合成器输出频谱不纯，频率解调器信噪比下降，频率合成器输出频谱不纯，频率解调器信噪比下降，PLL中各个部件都会产生噪声，而且输入参考源也有噪声中各个部件都会产生噪声，而
27、且输入参考源也有噪声：对随输入信号一起加到对随输入信号一起加到PLL的噪声或参考源本身的噪声的噪声或参考源本身的噪声（电压），环路对它的响应是闭环传递函数（低通），（电压），环路对它的响应是闭环传递函数（低通），环路将抑制输入噪声中的高频分量环路将抑制输入噪声中的高频分量；PLL各部件附加噪声最重要的是各部件附加噪声最重要的是VCO的相位噪声，环路的相位噪声，环路对它的响应是误差传递函数（高通），环路将抑制对它的响应是误差传递函数（高通），环路将抑制VCO相位噪声中的低频分量相位噪声中的低频分量。36PLL的线性分析小结：的线性分析小结：1 1 1 1、线性化条件及传递函数、线性化条件及传递函
28、数、线性化条件及传递函数、线性化条件及传递函数误差传递函数误差传递函数：闭环传递函数闭环传递函数：开环传递函数开环传递函数：滤波器不同时滤波器不同时 不同不同, , 也不同。也不同。37PLL的线性分析小结（续一）的线性分析小结（续一）2 2 2 2、线性分析的主要内容、线性分析的主要内容、线性分析的主要内容、线性分析的主要内容1 1）跟踪特性（线性）跟踪特性（线性） 借助于误差传递函数来分析借助于误差传递函数来分析锁相环路两种基本工作状态：捕捉与跟踪锁相环路两种基本工作状态：捕捉与跟踪捕捉：环路由失锁进入锁定的过程；（非线性）捕捉：环路由失锁进入锁定的过程；（非线性）跟踪：输入信号的频率或相
29、位发生变化，跟踪：输入信号的频率或相位发生变化，VCOVCO跟踪其变跟踪其变 化的过程，亦为主要状态。（有条件线性）化的过程，亦为主要状态。（有条件线性）输入为固定频率信号时，锁定的特征是：输入为固定频率信号时，锁定的特征是： 瞬时频差为零，输入输出两信号相位差为一较小恒值。瞬时频差为零，输入输出两信号相位差为一较小恒值。38PLL的线性分析小结（续二）的线性分析小结（续二）输入输入相位阶跃相位阶跃二阶二阶PLLPLL：可跟踪，：可跟踪，一阶一阶PLLPLL：可跟踪，：可跟踪，输入输入频率阶跃频率阶跃理想积分滤波器的二阶理想积分滤波器的二阶PLLPLL：可跟踪，：可跟踪，一阶一阶PLLPLL：
30、可跟踪，：可跟踪，其他滤波器组成的二阶其他滤波器组成的二阶PLLPLL：可跟踪，：可跟踪，2 2）频率特性（输入相位正弦变化的信号）频率特性（输入相位正弦变化的信号） 借助于闭环传递函数分析借助于闭环传递函数分析39PLL的线性分析小结（续三）的线性分析小结（续三）一阶一阶PLLPLL频率特性：频率特性：二阶二阶PLL(PLL(理想积分滤波器理想积分滤波器理想积分滤波器理想积分滤波器) ) ) )： 主要取决于两个参数，主要取决于两个参数，n n和和只有一个参数只有一个参数KP可调可调频率特性曲线频率特性曲线40 对输入调角信号的相位谱，一阶二阶对输入调角信号的相位谱，一阶二阶对输入调角信号的
31、相位谱，一阶二阶对输入调角信号的相位谱，一阶二阶PLLPLLPLLPLL的频率特性的频率特性的频率特性的频率特性都具有低通特性。对于输入信号的电压谱，相当于中心频都具有低通特性。对于输入信号的电压谱，相当于中心频都具有低通特性。对于输入信号的电压谱，相当于中心频都具有低通特性。对于输入信号的电压谱，相当于中心频率位于率位于率位于率位于 的带通滤波器。控制锁相环路的带宽，就可实的带通滤波器。控制锁相环路的带宽，就可实的带通滤波器。控制锁相环路的带宽，就可实的带通滤波器。控制锁相环路的带宽，就可实现两种不同应用的环路：调制跟踪或载波跟踪。现两种不同应用的环路：调制跟踪或载波跟踪。现两种不同应用的环
32、路：调制跟踪或载波跟踪。现两种不同应用的环路：调制跟踪或载波跟踪。PLL的线性分析小结（续四）的线性分析小结（续四）41输入信号的相位输入信号的相位和和输输出出信号的相位信号的相位在表达式中的在表达式中的表示表示：PLL的线性分析小结（续五）的线性分析小结（续五）42习题十习题十七七 ： 7-4，7-5， 7-6，7-743思考题三：思考题三：PLLPLL的线性分析如何使用的线性分析如何使用的线性分析如何使用的线性分析如何使用PLLPLL线性化模型线性化模型中的中的传递函数传递函数？思考题四：思考题四：PLLPLL的线性分析是的线性分析是的线性分析是的线性分析是求出求出跟踪特性跟踪特性和和频率
33、特频率特性性。从从 PLL基本原理到基本原理到 PLL线性分析的思考题线性分析的思考题44举例一解：举例一解：由由 可得：可得：于是有：于是有：45例二解：例二解：（1） 由由 可得：可得：则输出电压为：则输出电压为：而而于是有：于是有：（2）环路环路3dB3dB带宽为：带宽为：46举例三解：举例三解：（1）环路起始频差为环路起始频差为（2）环路的起始相差为环路的起始相差为，即，即（3）设此一阶环路闭环传递函数为：设此一阶环路闭环传递函数为：，为环路为环路增益增益。则环路的稳态相差为：。则环路的稳态相差为：（4）锁定后环路输出电压表达锁定后环路输出电压表达式为：其中：其中：47二阶二阶二阶二阶PLLPLL对输入相位阶跃的跟踪过程对输入相位阶跃的跟踪过程对输入相位阶跃的跟踪过程对输入相位阶跃的跟踪过程48二阶二阶二阶二阶PLLPLL对输入频率阶跃的跟踪过程对输入频率阶跃的跟踪过程对输入频率阶跃的跟踪过程对输入频率阶跃的跟踪过程49锁相环路中，通常采用的直通电路和三种一阶滤波器电路：锁相环路中，通常采用的直通电路和三种一阶滤波器电路：50
