鎖相環環路濾波器計算公式 鎖相環和射頻振盪器簡介

2021-10-14 15:45:56 字數 1702 閱讀 1841

大多數射頻系統通過發射機和接收機實現射頻訊號的生成、傳輸和接收。其中,發射機用於訊號的放大和調製,而接收機用於將訊號饋送至混頻電路,以供其進行變頻和解調處理。振盪器為用於生成重複波形的電路,而且一般為帶有正反饋的放大器電路。為了實現對波形重複速率的控制,振盪器採用電容器/電感器組合或電阻器/電容器組合進行選頻。鎖相環(pll)為振盪器當中的重要一類,其工作原理為,將振盪器輸出與參考訊號相比較,並根據相位差生成控制電壓,並將該控制電壓「鎖入」輸出訊號的相位中。

鎖相環基本元件

換句話說,鎖相環是一種利用使壓控振盪器(vco)輸出訊號與參考輸入訊號的相位同步的負反饋系統,將輸出訊號相位鎖定至輸入訊號相位的電子電路。鎖相環由可變頻率振盪器和鑑相器構成。其中,所述可變頻率振盪器用於生成週期訊號,而所述鑑相器用於通過將該週期訊號的相位與輸入週期訊號的相位相比較而對所述振盪器進行調節,從而使得此兩相位在反饋迴路的作用下一直保持匹配。

鎖相環既可以為模擬電路,也可以是數位電路,而且結構類似,均由以下四個基本元件構成:

相位比較器/鑑相器:對兩個輸入訊號的相位進行鑑定和比較,並根據這兩個訊號的相位差生成電壓;

環路濾波器:對相位比較器的輸出進行濾波,以濾除來自壓控振盪器(vco)線路的訊號,並通過消除高頻分量及上述相位差訊號中的直流分量而提高鎖相環穩定性;

壓控振盪器(vco):在相位比較器/鑑相器輸出的相位差訊號的控制下,生成輸出射頻訊號;

反饋路徑:可包括分頻器,用於將環路的工作頻帶與提供給鑑相器的輸出訊號頻率相分離。

鎖相環的應用

鎖相環用於許多射頻應用,而且是包括無線電接收機、測試裝置、解調器及頻率合成器在內的各種射頻裝置的必需部件。

鎖相環的應用具體包括:

fm解調/am解調

間接頻率合成器

訊號恢復

時序分配

鎖相環型別

模擬鎖相環(pll/apll)

apll用於通訊應用,而且分為環路濾波器頻率響應與單極低通濾波器相等的一階鎖相環,以及靈活性更高且更為複雜的二階鎖相環。

數字鎖相環(dpll/adpll)

dpll用於非通訊應用,而且分為採用數字鑑相器以及模擬vco和環路濾波器的普通dpll,以及所有元器件均為數字器件的全數字鎖相環(adpll)。

軟體鎖相環(spll/aspll)

spll主要用於時鐘/資料恢復,由於多數可由軟體實現,因此具有更高的靈活性。

神經元鎖相環(npll)

npll將人工神經網路(ann)作為反饋環路的組成部分,用於大腦生物醫學模擬中的自動語音識別和時間編碼。

pasternack解決方案

△以產品編號pe19xc7004為例

鎖相環環路濾波器計算公式 鎖相環計算方法

2.1.2 鎖相環分頻 鎖相環分頻由參考分頻和可程式設計分頻組成,由 mc145152 及mc12022 實現。分頻框圖如下 圖中pd 為數字鑑相器,fo 為壓控振盪的輸出頻率 即發射頻率 由於壓控振盪器輸出訊號的頻率比較大,mc145152 無法對它直接分頻,必須用mc12022 晶元先進行預分頻...

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