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电工考证知识 集成锁相环及其运用
电路功用是：完毕相位断定和相位操控—完毕无频差的相位盯梢和频率盯梢。是一种消除频率差错的由相位反响操控的闭环体系。 一、锁相环的电路构造和作业原理 锁相环电路框图如图所示： 它的首要思路是怎样运用相位差错完毕无频差的频率盯梢。其原理用下图的旋转矢量加以阐明。 旋转矢量 1. 鉴相器剖析 令鉴相器的两个输入电压为单一的正弦，且频率不等。则两个信号与压控振动器未加操控电压时的相位差为： 则： 如用仿照乘法器构成乘积型鉴相器时，其鉴相器的输出差错电压为： 2. 环路滤波器 它是一个低通滤波器，滤除烦扰和其它频率重量，跋涉信噪比。 设环路滤波器的传递函数为： s用微分因子代入后： 3. 压控振动器 在必定的操控电压下，VCO的振动角频率与其操控电压有线性联络： 所以压控振动器的输出信号相位： 并得： 可见：VCO的振动角频率 因而，对锁相环讲，VCO被当作一个积分器。当积分算子 二、单片集成锁相环简介 CMOS CD4046是最多见的集成锁相环。还有74HC4046是高速集成锁相环，也是CMOS电路。 1. CD4046的管脚阐明 2. 根柢原理：输入从14脚进入，经A拓宽并整形，作为相位比照器输入，并且和引脚3的输入进行相位比照。由引脚步2输出差错相位(以电压办法)。又经低通滤波器滤除高频往后，取得VCO操控电压。 完毕频率调整的意图，该频率很快迫临输入参看频率。 三、单片集成锁相环运用举例 1. 锁相环用于频率构成
锁相环有仿照和数字锁相环，还有全数字锁相环，可所以硬件锁相环，也能够用软件完毕。
和
别离是鉴相器的两个输入信号
、
。它们的瞬时角速度和瞬时角位移为：
，
和
，只需当两个旋转矢量以相同的角速度旋转时(即
)，两者之间的相位差才调坚持某定值。该定值相位经鉴相器后改换成对应的直流电压，去操控VCO的振动角频率
，使其安稳地振动在与输入参看信号相同的角频率
上。这种状况称之为相位断定。反之，两者角频率不等，相位差不安稳，称为失锁。如
，则比旋转 得慢些，瞬时相位差
将随时刻增大，此刻鉴相器发作的差错电压也相应改动。该差错电压经环路滤波器，去操控压控振动器的频率，使其增大，因而瞬时相位差也将减小。经过不断地循环，矢量的旋转角速度逐步加快，直到与旋转角速度相同，这时环路再次断定，瞬时相位差
为恒值。
，
，其间
是鉴相器增益，为常数。
，
与操控电压
成线性联络，其瞬时相位改动
与却是积分联络。
标明后，式子有：
，由上面所断定的各有些模型，可得锁相环路的相位模型和一同方程：
，该式两头微分得：
，该式称为根柢环路方程。
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