淺析鎖相環技術的應用和發展

【摘要】 信號分為模擬信號和數字信號，本文主要論述鎖相環技術，如何輸出頻率穩定、準確的模擬信號。鎖相環技術廣泛應用于通信、航空航天、自動控制等領域，用途廣且重要。本文將重點論述鎖相環技術的基本原理、組成和發展應用。

【關鍵詞】 鎖相環 信號 頻率

一、鎖相環技術的基本原理

現代頻率合成技術常應用間接合成法、電路的反饋，通過鎖相環技術將主振源的頻率和參考信號的頻率通過鑒相比較聯系起來，所需硬件設備少，可靠性高，頻率范圍大。其核心是鎖相環路，原理框見下圖1：

鎖相環路是一種典型反饋電路，鎖相環的英文全稱為Phase-Locked Loop簡稱PLL。鎖相環路（PLL）是一個閉環的跟蹤系統，它能夠跟蹤輸入信號的相位。確切地講，鎖相環是一個使輸出頻率（由振蕩器產生的）與參考頻率產生頻率和相位上同步的電路。在同步（通常稱為鎖定）狀態，振蕩器輸出信號和參考信號之間的相位差為零，或者保持常數。

二、鎖相環技術的基本組成

在PLL中，鑒相器是一個相位比較器，比較參考信號（輸入信號）與輸出信號之間的相位偏差，并由此產生誤差信號；環路濾波器是一個低通濾波器，用來 濾除誤差信號中的高頻成分，起濾波平滑作用，以保證環路穩定和改善環路跟蹤性能，也決定著輸出信號相位噪聲的好壞。最終輸出控制電壓，壓控振蕩器VCO是一個電壓、頻率變換裝置，產生本地振蕩頻率，其振蕩頻率受誤差信號電壓控制，產生頻率偏移，從而跟蹤輸入參考信號的頻率。……