第九章鎖相環(huán)應(yīng)用綜合第一節(jié)調(diào)制器與解調(diào)器第二節(jié)彩色副載波同步第三節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制第四節(jié)鎖相接收機(jī)第五節(jié)光鎖相環(huán)(OPLL)第六節(jié)其它應(yīng)用習(xí)題第一節(jié)調(diào)制器與解調(diào)器

一、調(diào)幅信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)

1.調(diào)幅信號(hào)

設(shè)未調(diào)載波為

(9-1)

式中，Uc為載波幅度；ωc為載頻。調(diào)制信號(hào)為

(9-2)為分析簡(jiǎn)化，式中信號(hào)幅度已經(jīng)歸一化。經(jīng)調(diào)幅后產(chǎn)生的調(diào)幅信號(hào)為

(9-3)另一類(lèi)調(diào)幅信號(hào)是抑制載波的DSB-SC。用調(diào)制信號(hào)uF(t)與載波uc(t)相乘

uAM(t)=uF(t)·uc(t)

就可直接產(chǎn)生這種信號(hào)。由此式可見(jiàn)，若信號(hào)uF(t)為單一頻率Ω，已調(diào)信號(hào)uAM(t)只包含兩個(gè)頻率成分ωc+Ω和ωc－Ω，并

不含有載頻ωc的成分。

2.調(diào)制器

用集成鎖相環(huán)路很容易構(gòu)成一個(gè)性能良好的AM調(diào)制器。這時(shí)，環(huán)中的相乘器不再作鑒相器應(yīng)用，而是直接用它的相乘功能；壓控振蕩器也不再作被控振蕩器，而是直接產(chǎn)生載波信號(hào)。由此構(gòu)成如圖9-1所示框圖。圖9-1

AM調(diào)制器原理圖圖9-2

AM調(diào)制器電路圖

3.解調(diào)器

常用的AM信號(hào)解調(diào)器是峰值檢波器。這種電路無(wú)法抑制信號(hào)所伴隨的噪聲，解調(diào)輸出信噪比較差。若用同步解調(diào)則可抑制噪聲，使解調(diào)輸出信噪比得到改善。同步解調(diào)原理簡(jiǎn)單分析如下：

設(shè)帶有載波的AM信號(hào)為

(9-4)

同步的恢復(fù)載波為

(9-5)這兩個(gè)信號(hào)相乘即可實(shí)現(xiàn)同步解調(diào)

(9-6)

由于窄帶鎖相環(huán)路具有提取同步載波的功能，因而用集成鎖相環(huán)路很容易構(gòu)成AM信號(hào)的同步解調(diào)器。因?yàn)殒i相環(huán)路提取的輸出載波與原信號(hào)載波相差90°，所以在電路中需將信號(hào)相移90°，另外再用一個(gè)相乘器進(jìn)行同步檢波即可，如圖9-3所示。圖9-3

AM信號(hào)的PLL同步解調(diào)二、模擬調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)

1.調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)

仍設(shè)幅度為1的單一頻率Ω的調(diào)制信號(hào)為

(9-7)

則調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率為

(9-8)將(9-8)式積分為相位后可得調(diào)頻信號(hào)表示式

(9-9)

已調(diào)信號(hào)的幅度Uc為常數(shù)，其瞬時(shí)頻率正比于調(diào)制信號(hào)。調(diào)頻信號(hào)也可以用頻譜來(lái)表示。單一頻率Ω正弦信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)，其頻譜不再像調(diào)幅信號(hào)那樣是三條譜線，而是有無(wú)限多的譜線。譜線的頻率為ωc±Ω，ωc±2Ω,…，ωc±nΩ，其中n為正整數(shù)。第n對(duì)譜線的幅度為(設(shè)Uc=1)

(9-10)調(diào)頻信號(hào)可分為窄帶和寬帶兩類(lèi)。所謂窄帶調(diào)頻信號(hào)是指峰值頻偏Δω遠(yuǎn)小于調(diào)制頻率Ω，即mf<<1。這時(shí)，只有n=0和n=1的貝塞爾函數(shù)有值，調(diào)頻信號(hào)只有三條譜線，其帶寬為

(9-11)

所謂寬帶調(diào)頻信號(hào),是指mf>>1，有很多譜線。作為一個(gè)粗略的近似，可忽略n>mf的那些頻譜，其帶寬可近似為

(9-12)調(diào)相信號(hào)的特征是其瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)成正比，可表示為

(9-13)

式中Δj為峰值相偏。若調(diào)制信號(hào)仍同(9-7)式，則代入(9-13)式得

(9-14)

它的頻譜也包含有一組間隔為Ω的譜線。頻率為ωc±nΩ的頻

譜幅度為(設(shè)Uc=1)

(9-15)每個(gè)壓控振蕩器自身就是一個(gè)調(diào)頻調(diào)制器，因?yàn)樗乃矔r(shí)頻率正比于輸入控制信號(hào)。圖9-4說(shuō)明如何將一個(gè)調(diào)頻調(diào)制器變換成一個(gè)調(diào)相調(diào)制器。調(diào)制信號(hào)uF(t)經(jīng)微分后得

式中Td是一個(gè)常數(shù)。uf(t)控制VCO得到輸出瞬時(shí)頻率為

(9-16)

VCO的瞬時(shí)相位為

(9-17)

令KoTd=Dj，則VCO輸出信號(hào)可表示為

這就是一個(gè)載波頻率等于VCO自由振蕩頻率ωo的調(diào)相信號(hào)，與(9-13)式相同，說(shuō)明圖9-4完成了調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)之間

的變換。圖9-4

FM與PM的轉(zhuǎn)換

2.調(diào)制器

壓控振蕩器可以直接用作FM調(diào)制器。但是由于它的振蕩頻率的溫度漂移以及控制特性的非線性等，其不能產(chǎn)生高質(zhì)量的FM信號(hào)。

應(yīng)用如圖9-5所示的PLL調(diào)制器，可以獲得FM或PM信號(hào)。其載頻穩(wěn)定度很高，可以達(dá)到晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。根據(jù)環(huán)路的線性相位模型，可以導(dǎo)出在調(diào)制信號(hào)uF(t)作用下，環(huán)路的輸出相位(以下均用它們的拉普拉斯變換表示)為

(9-18)圖9-5

PLL調(diào)制器

VCO輸出頻率相對(duì)于自由振蕩頻率ωo的頻偏即為sθ2(s)。由上式可得

(9-19)

由于Ko是常數(shù)，He(s)具有高通特性，可見(jiàn)只要在He(s)的帶通

之內(nèi)，輸出頻偏與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，這樣就產(chǎn)生了FM信號(hào)。若要產(chǎn)生PM信號(hào)，需使輸出相位θ2(s)與調(diào)制信號(hào)成正比。從(9-18)式可見(jiàn)，若先將調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)微分得到sU

F′(s)，再代入(9-18)式，即可得到

(9-20)

其原理與圖9-4的說(shuō)明相同。圖9-6兩點(diǎn)調(diào)制的寬帶FM調(diào)制器調(diào)制信號(hào)uF(t)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)G1處理得uF1(t)加到VCO的控制端；

經(jīng)網(wǎng)絡(luò)G2處理得uF2(t)加到鑒相器前端的調(diào)相器。在環(huán)路的線性相位模型上，可以分別計(jì)算uF1(t)和uF2(t)的調(diào)制作用。uF1(t)產(chǎn)生的輸出相位為

(9-21)

uF2(t)產(chǎn)生的輸出相位為

(9-22)

式中Kp是前端調(diào)相器的調(diào)制增益。總的輸出相位為因?yàn)?/p>

將此式代入上式得輸出頻偏

若選擇G1(s)=1，G2(s)=1／s，則輸出頻偏為

(9-23)

3.解調(diào)器

調(diào)制跟蹤的鎖相環(huán)路本身就是一個(gè)FM解調(diào)器，從壓控振蕩器輸入端得到解調(diào)輸出。系統(tǒng)的框圖如圖9-7所示。圖9-7

FM通信系統(tǒng)假設(shè)輸入FM信號(hào)，環(huán)路處于線性跟蹤狀態(tài)，且信號(hào)載頻ωc等于VCO自由振蕩頻率，則由(9-9)式可得到輸入相位

(9-24)

現(xiàn)以VCO控制電壓uc(t)作為輸出，那么可先求得環(huán)路的輸出相位θ2(t)，再根據(jù)VCO控制特性θ2(t)=Kouc(t)／p，不難求得解調(diào)輸出uc(t)。設(shè)PLL的閉環(huán)頻率響應(yīng)為H(jΩ)，則輸出相位為

因而解調(diào)輸出電壓為

(9-25)圖9-8幾種FM解調(diào)器電路(a)NE565構(gòu)成的電路；(b)5G4046構(gòu)成的電路三、數(shù)字調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)

1.數(shù)字信號(hào)調(diào)頻與調(diào)相

最常見(jiàn)的數(shù)字調(diào)頻與調(diào)相信號(hào)是，二元數(shù)據(jù)信號(hào)的移頻

鍵控信號(hào)FSK，以及移相鍵控信號(hào)PSK。

根據(jù)二元數(shù)據(jù)信號(hào)電平的不同(如圖9-9(a)所示)，振蕩器在f1和f2兩個(gè)頻率上跳變就形成了FSK信號(hào)，波形如圖9-9(b)所示。圖9-9

FSK信號(hào)和PSK信號(hào)(a)數(shù)據(jù)信號(hào)；(b)FSK波形；(c)PSK波形

2.數(shù)字調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生

從原理上講，方波調(diào)頻與前面講過(guò)的模擬信號(hào)調(diào)頻沒(méi)有

什么本質(zhì)的不同。這里著重介紹一些常用的實(shí)際電路。

數(shù)據(jù)信號(hào)直接加到VCO控制端就可以產(chǎn)生FSK信號(hào)，通

常無(wú)需使PLL閉環(huán)工作。用XR-215構(gòu)成的FSK調(diào)制器如圖9-10所示。圖9-10

FSK調(diào)制器

3.解調(diào)器

用PLL解調(diào)FSK信號(hào)通常是用一個(gè)PLL使其始終對(duì)輸入信號(hào)的頻率鎖定或跟蹤。用XR-215作FSK解調(diào)的電路示于圖9-11。此電路的參數(shù)適用于解調(diào)50波特的FSK信號(hào)。圖9-11

XR-215的FSK解調(diào)電路

NE564是特別適用于FSK解調(diào)的集成PLL，因?yàn)樗鼉?nèi)部

有電壓比較器，并且有與TTL電平相匹配的輸入輸出端。它

可以解調(diào)數(shù)據(jù)速率高達(dá)1兆波特的FSK信號(hào)。圖9-12是一個(gè)

10.8MHz的FSK解調(diào)器，信號(hào)的頻偏為1MHz。圖9-12

NE564的FSK解調(diào)電路第二節(jié)彩色副載波同步

在彩色電視接收機(jī)中，色處理電路必需用鎖相環(huán)路。

在彩色電視中，彩色全電視信號(hào)包括亮度信號(hào)、色差信號(hào)、色同步信號(hào)和行同步信號(hào)。其中亮度信號(hào)由三基色組成

(9-26)

式中，EY、ER、EG和EB分別表示亮度、紅色、綠色和藍(lán)色信號(hào)電壓。在我國(guó)通用的PAL制中，色度信號(hào)是一種特殊的調(diào)幅信號(hào)。它利用兩個(gè)色差信號(hào)：一個(gè)是紅基色信號(hào)ER和亮度信號(hào)EY之差

(9-27)

另一個(gè)是藍(lán)基色信號(hào)EB與亮度信號(hào)EY之差

(9-28)用這兩個(gè)色差信號(hào)分別對(duì)互為正交的兩個(gè)同頻色副載波ωsc進(jìn)行平衡調(diào)制，得到

(9-29)

式中相位部分表示色調(diào)；幅度部分

表示色飽和度。在PAL制中，為了克服相位失真而引起的色調(diào)變化，色度信號(hào)是經(jīng)過(guò)逐行倒相的，如奇數(shù)行

偶數(shù)行圖9-13

PAL制彩色電視的色差信號(hào)解調(diào)色同步信號(hào)是一高頻脈沖序列，其高頻頻率為彩色副載波頻率4.43MHz，脈沖寬度為2.25±0.23μs。為了識(shí)別奇數(shù)行與偶數(shù)行，它們也是逐行倒相的(±135°)。鎖相環(huán)路對(duì)彩色副載波脈沖鎖定，從VCO輸出端獲得副載波ωsc的連續(xù)信號(hào)。由于PLL設(shè)計(jì)成窄帶，逐行倒相的相位調(diào)制已被過(guò)濾，VCO輸出為其平均相位(－180°)。在鑒相器輸出端則得到行數(shù)奇偶的識(shí)別信號(hào)。這個(gè)奇偶識(shí)別信號(hào)加到觸發(fā)器，進(jìn)而控制PAL開(kāi)關(guān)。逐行倒相的色度信號(hào)經(jīng)過(guò)延遲電路，延遲時(shí)間為一個(gè)行周期(64μs)，使得當(dāng)前的一行與前一行(即奇數(shù)行與偶數(shù)行)相合成，這樣就可將兩個(gè)色差調(diào)制信號(hào)EB-Ycosωsct和ER-Ysinωsct

分離開(kāi)來(lái)。圖中相加的輸出用PLL提取的色副載波進(jìn)行同步檢波，即可解調(diào)出色差信號(hào)EB-Y。圖中相減的輸出分為兩種情況。若當(dāng)前為奇數(shù)行，則相減輸出為

若當(dāng)前為偶數(shù)行，則相減輸出為

PAL開(kāi)關(guān)的作用就是將它們逐行倒相，之后才能與PLL提取的色副載波進(jìn)行同步檢波，解調(diào)出色差信號(hào)ER-Y。圖9-14

D7193AP/P色處理電路框圖第三節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制

利用鎖相環(huán)路可以很低的成本對(duì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)施非常精確的轉(zhuǎn)速控制，這在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)上是十分有用的。與常規(guī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)相比，鎖相技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。典型的電機(jī)控制方案如圖9-15所示。圖9-15電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)框圖圖9-16

PLL電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)框圖圖9-17光耦合器的組成示意圖在激勵(lì)電壓uc的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為

(9-30)圖9-18普通VCO和電機(jī)階躍響應(yīng)的比較(a)VCO；(b)電動(dòng)機(jī)

(9-30)式的拉普拉斯變換為

(9-31)

電機(jī)轉(zhuǎn)軸的相位j是角速度的時(shí)間積分，可表示為

(9-32)

由此式可見(jiàn)，電機(jī)和光轉(zhuǎn)速表組合是一個(gè)二階系統(tǒng)，而普通的VCO只是一階系統(tǒng)。因?yàn)閳D9-16中扇形盤(pán)的一周有K2個(gè)齒，所以光耦合器產(chǎn)生信號(hào)的相位為j的K2倍，即

(9-33)

由此得到電機(jī)和光轉(zhuǎn)速表組合的傳遞函數(shù)為

(9-34)圖9-19

PLL電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)模型圖9-19所示的系統(tǒng)模型可簡(jiǎn)化為圖9-20，前向傳遞函數(shù)用G1(s)表示，反饋網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)用G2(s)表示。系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)則為

(9-35)

式中圖9-20圖9-19的簡(jiǎn)化圖第四節(jié)鎖相接收機(jī)

空間技術(shù)中，測(cè)速與測(cè)距是確定飛行器運(yùn)行軌道的兩種重要技術(shù)手段，它們都依靠接收飛行器發(fā)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)榘l(fā)射功率小，通信距離又遠(yuǎn)，所以收到的信號(hào)極其微弱。另外，考慮到信號(hào)有多普勒頻移以及振蕩器產(chǎn)生的頻率漂移，接收機(jī)的中頻通帶又必須足夠?qū)?，這樣一來(lái)，接收機(jī)解調(diào)器前的信號(hào)噪聲功率比必然相當(dāng)?shù)?，一般在?0～－30dB左右。顯然，普通的接收技術(shù)對(duì)此是無(wú)能為力的，必須使用窄帶鎖相跟蹤接收機(jī)。通常，“測(cè)速定軌”是利用鎖相接收機(jī)接收飛行器發(fā)來(lái)的信標(biāo)信號(hào)，再以較高的精度測(cè)出多普勒頻移而完成的。圖9-21是衛(wèi)星多普勒測(cè)速的示意圖。圖上vR表示衛(wèi)星相對(duì)于地面站的徑向運(yùn)動(dòng)速度，R代表衛(wèi)星至地面站的距離，則有關(guān)系

(9-36)設(shè)衛(wèi)星向地面發(fā)射的信標(biāo)信號(hào)頻率為ωt，則地面站接收信號(hào)的相位為

(9-37)

式中，c為光速，R／c表示傳播延遲。圖9-21衛(wèi)星多普勒測(cè)速示意圖接收信號(hào)的角頻率則為

(9-38)

根據(jù)徑向運(yùn)動(dòng)方向的不同，接收頻率為

式中

(9-39)為衛(wèi)星相對(duì)于地面站徑向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的多普勒頻移。當(dāng)衛(wèi)星朝向地面站運(yùn)動(dòng)時(shí)，vR為正，且

當(dāng)衛(wèi)星背離地面站運(yùn)動(dòng)時(shí)，vR為負(fù)，且

顯然，測(cè)量出fd便可確定vR。幾個(gè)地面站同時(shí)測(cè)量，便可測(cè)定衛(wèi)星軌道，實(shí)現(xiàn)“測(cè)速定軌”。圖9-22雙程多普勒測(cè)量系統(tǒng)(a)地面系統(tǒng)；(b)相干應(yīng)答器圖9-23鎖相接收機(jī)的一般形式圖9-23所示鎖相接收機(jī)的工作原理可簡(jiǎn)述如下。

設(shè)混頻器輸入信號(hào)電壓

(9-40)

式中θm(t)為附加調(diào)制相位。

倍頻器的輸出電壓為

(9-41)混頻器輸出經(jīng)放大后的中頻電壓為

(9-42)

式中

參考信號(hào)電壓為

(9-43)為分析方便，設(shè)θ4=0，則鑒相器輸出電壓為

(9-44)

若選擇中放回路的調(diào)諧頻率ωir=ωt－ω2，考慮輸入信號(hào)載頻的多普勒頻移ωd，則有接收機(jī)設(shè)計(jì)中選擇

則有代入(9-44)式，得鑒相器輸出為

(9-45)

令

則有

(9-46)第五節(jié)光鎖相環(huán)(OPLL)

一、概述

光纖通信是利用光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱(chēng)光纖)傳送信息的光通信技術(shù)。光通信采用的載波位于電磁波頻譜的近紅外區(qū)，頻率非常高(1014~1015Hz)，因此傳輸容量極大，目前已成為干線傳輸?shù)闹饕绞?。圖9-24光通信系統(tǒng)的基本組成圖9-25

WDM基本結(jié)構(gòu)設(shè)到達(dá)接收端的信號(hào)光場(chǎng)Es為

(9-47)

式中，As為光信號(hào)幅度，ω0為光載波頻率，θs為光場(chǎng)相位。本振光場(chǎng)EL可表示為

(9-48)由于光匹配器使信號(hào)光與本振光具有相同的偏振狀態(tài)，

所以?xún)晒鈭?chǎng)經(jīng)相干混頻后在光檢測(cè)器上產(chǎn)生的光電流Is正比于|Es+EL|2，即

(9-49)

式中，R為光檢測(cè)器的響應(yīng)度，Ps、PL分別為信號(hào)光與本振光的光功率，ωIF=ω0－ωL為中頻。通常，PL>>Ps，因此PL+Ps≈PL。故上式中第一項(xiàng)代表直流分量，第二項(xiàng)中Ps項(xiàng)包含傳送的信息，比例系數(shù)

可視為本振增益，使接收光信號(hào)得到了放大，大大地提高了接收機(jī)靈敏度。

在(9-49)式中，若ωIF=0，則稱(chēng)為零差檢測(cè)。在零差檢測(cè)中，信號(hào)電流Is變成

(9-50)在這種檢測(cè)方式中，光信號(hào)被直接轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)，但要求本振光頻率與信號(hào)光頻率嚴(yán)格相等，并且本振光與信號(hào)光相位鎖定，有較小的穩(wěn)態(tài)相差θe=θs－θL。圖9-26給出了這種檢測(cè)方式的結(jié)構(gòu)與信號(hào)的頻譜分布。圖9-26零差檢測(cè)的結(jié)構(gòu)與信號(hào)頻譜分布若本振光頻率ωL與信號(hào)光頻率ω0相差一個(gè)中頻ωIF，則這種檢測(cè)方式稱(chēng)為外差檢測(cè)。在外差檢測(cè)中，信號(hào)電流Is為

(9-51)

圖9-27給出了外差檢測(cè)的結(jié)構(gòu)與信號(hào)的頻譜分布。顯然，能夠獲得光頻鎖定，即本振光頻率與信號(hào)光頻率嚴(yán)格地等于固定中頻頻率將有利于中頻檢測(cè)。圖9-27外差檢測(cè)的結(jié)構(gòu)與信號(hào)頻譜分布二、零差光鎖相環(huán)

零差光鎖相環(huán)的原理結(jié)構(gòu)如圖9-28所示。在圖9-28上，光鎖相環(huán)(OPLL)產(chǎn)生負(fù)反饋電流或電壓去調(diào)整本振光源，使之與輸入光源同頻，進(jìn)而鎖定相位，方框圖類(lèi)似于有環(huán)路延遲的部件的電鎖相環(huán)。由于光鎖相環(huán)頻率很高，帶寬很寬，因此環(huán)路傳播時(shí)延對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性影響不可忽略，分析時(shí)必須考慮，通常有5ns遲延值。圖9-28零差OPLL原理圖在圖9-28中，假設(shè)輸入光信號(hào)用s(t)表示，其為

(9-52)

受控的本振光信號(hào)r(t)為

(9-53)如電鎖相環(huán)一樣，可將s(t)括號(hào)中的相位表示成相對(duì)ωLt的變化相位，即

(9-54)

式中

(9-55)

光檢測(cè)器的輸出與經(jīng)分光器后輸入光與本振光的激勵(lì)功率成比例，其輸出的差值電流(或電壓)

(9-56)檢測(cè)出相位誤差

(9-57)

這樣，環(huán)路線性化開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)可表示為

(9-58)式中Fp(s)為光檢測(cè)器線性傳遞函數(shù)，有Fp(s)=Kd，F(xiàn)r(s)=Ko/s為本振光傳遞函數(shù)，將Fp(s)與Fr(s)值代入(9-58)式，有

(9-59)

運(yùn)用根軌跡伯德圖等判決準(zhǔn)則可求得系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。在s=0.707下，環(huán)路無(wú)條件穩(wěn)定的條件是

(9-60)三、外差光鎖相環(huán)

在外差光檢測(cè)方式中，本振光頻率匹配接收光信號(hào)頻率，頻率差等于固定中頻是非常必要的，至于相位則并無(wú)苛求。因此可以用自動(dòng)頻率控制環(huán)(AFC)或鎖相環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)本振光頻率的控制。圖9-29為外差光鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)，若用鑒頻器代替鑒相器，就構(gòu)成AFC環(huán)。圖9-29外差OPLL的原理圖第六節(jié)其它應(yīng)用

一、相移器

一般的相移器很容易用無(wú)源或有源的RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)成。這里所說(shuō)的用鎖相環(huán)路構(gòu)成的相移器，則有一些特殊的性能。圖9-30精密90°相移器框圖圖9-31

CMOS器件的精密90°相移器二、頻率變換

利用PLL進(jìn)行頻率變換的方法，在前面頻率合成和鎖相接收機(jī)中已經(jīng)用到過(guò)。作為一個(gè)基本的技術(shù)，用PLL進(jìn)行頻率變換兼有放大、信號(hào)提純等功能，具有普遍的應(yīng)用價(jià)值。圖9-32

PLL頻率變換圖9-33

PLL頻率變換電路示例三、自動(dòng)跟蹤調(diào)諧

利用PLL的頻率跟蹤特性，可以進(jìn)行自動(dòng)跟蹤調(diào)諧。圖9-34自動(dòng)調(diào)諧跟蹤環(huán)設(shè)輸入信號(hào)為

(9-61)

取樣脈沖周期為

(9-62)

fv為VCO的振蕩頻率。取樣時(shí)刻發(fā)生在

這樣，樣品信號(hào)電壓為

(9-63)由于fi>>fv，可以寫(xiě)成

式中m為正整數(shù)，Δf<fi。據(jù)此，(9-63)式可改寫(xiě)成