高频的复习
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电路达到平衡状态时，虽然有剩余相位误差存在，
但频率误差可以降低到零，从而实现无频率误差的频 率跟踪和相位跟踪。
PLL的基本作用
在环路中产生一个振荡信号（亦称本地振荡信号），其相
位“锁定”在环路输入信号的相位上。 （所谓相位锁定是指两个信号的频率完全相等，二者的 相位差保持恒定值） 当环路锁定时，环路输出信号频率与输入信号（参考信号） 频率相等，但两信号之间保持一恒定的剩余相位误差。
为c0 。此时载频振荡的瞬时频率应为固定值，称为载频(或中
心频率)，用fc表示:
有调制信号作用于变容管两端，就会使变容管的结电容cj在c0的
基础上随uΩ (t)变化，此时载频振荡器的瞬时频率f(t)也会随cj变化， 亦即f(t)在fc的基础上，随调制信号uΩ (t)变化。
晶体振荡器调频电路工作原理
uo(t)
结论：要实现无失真鉴频， 要求鉴频器的输出电压 u0=uΩ(t)与频偏Δf (t)成线性 关系。
fo
Δf
Δf(t)
斜率鉴频器——单失谐回路
电路组成
工作原理
输入的调频波经LC失谐回路变换为调幅-调 频波，然后经D、CL、RL所组成的包络检波器 解调出原调制信号。
单失谐回路斜率鉴频器
FM信号工作在并联谐振回路的失谐区，即（fo＞fc）。当 FM波电流流过回路时，由于瞬时频率随调制信号而变化，对 于不同的瞬时频偏，失谐回路阻抗不同，回路输出电压振幅u1 将随瞬时频偏的变化而变化。 当f >fc时，回路失谐较小，回路输出电压振幅U1大；当f <fc 时，回路失谐更大，回路输出电压振幅U1小。即可完成 FM→FM-AM变换。
优点：在实现线性调频的要求下，可以获得较大
的频偏 主要缺点：频率稳定度差
直接调频(一)——变容二极管调频
电路组成：
变容二极管特性：
变容二极管直接调频工作原理
反向电压由两部分组成，即ur(t)=U0+uΩ (t) 式中，U0是为确保变容管在任何情况下，始终工作在反向电压状态 而设置的直流反向偏压。 当调制信号uΩ (t)为0，ur(t)=U0 在它的作用下变容管的结电容cj=c0 ，
调频信号与调相信号的相同之处在于: (1) 二者都是等幅信号。 (2) 二者的频率和相位都随调制信号而变化, 均产生频偏与 相偏。
调频信号与调相信号的区别在于:
调频信号的调频指数mf与
调制频率有关, 最大频偏与调制 频率无关； 而调相信号的最大频 偏与调制频率有关, 调相指数mP 与调制频率无关。
反馈控制电路的分类
自动增益控制（AGC）——调整输出电压振幅
自动频率控制（AFC）——调整振荡信号的频率
自动相位控制（PLL）——调整振荡信号的相位
AGC
作用：当输入信号电平变化很大时，尽量保持接收机的输出 信号电平基本稳定（变化较小）。即当输入信号很弱时， 接收机的增益高，输入信号很强时，接收机的增益低。 基 本 思 路 ：产生一 个随输入 信号大小 而改变的 控制电压 （±UAGC），即利用AGC电压去控制接收机的某些级的增 益，达到自动增益控制的目的
锁相分频电路
锁相分频电路在原理上与锁相倍频电路相似，就是在锁相环路的反馈
Fra Baidu bibliotek
通道中插入倍频器，这样就可以组成基本的锁相分频电路。 根据锁相原理，当环路锁定时，鉴相器的输入信号角频率ωi与压控振 荡器经经倍频反馈到鉴相器的信号角频率ω0’=Nω0相等，即ω0=ωi/N。
调相波的三个重要的参数
调制灵敏度kp
kp =_ Δθ（t）/uΩ 瞬时相位偏移Δθ（t） ----载频信号的瞬时相位经调制后，偏离未调载波瞬时相位 的程度。 调相指数mp ----调相信号在瞬时相位方面被调制的程度。 mp= kpUΩm
瞬时频率和瞬时相位
瞬时角频率 ω(t) ： 在某一时刻的角频率为该时刻 的瞬时角频率。 瞬时相位 ( t ) ： 在某一时刻的全相角为该时刻 的瞬时相位。
uΩ(t)的过程。又称为频率检波或鉴频。
完成调频信号解调的电路称为频率检波器 或鉴频器。
鉴频特性
把已调信号瞬时频率的变化变换成电压或电流的变 化，即把频率变化信息转换为幅度信息。 描述这种变换关系的特性曲线称为鉴频特性，即鉴 频器的输出电压u0与输入调频信号的 uo(t) 频偏Δf之间的关系曲线。
分量所组成，每一边频之间相隔Ω。 除了J0(m)外，在m=0的其它各阶函数值都为零。这意味着，当没有 角度调制时，除载波外，不含有其它频率分量。 随着m值的增大, 具有较大振幅的边频分量数目增加, 载频分量振幅呈 衰减振荡趋势, 在个别地方(如m=2.405, 5.520时), 载频分量为零
调角
用调制信号去控制高频载波的频率和相位而实现
的调制 调频和调相都表现为载波的幅度不变，瞬时相位 受到调变 分类 ◆ 频率调制（FM ） ◆ 相位调制（PM ）
调频波的三个重要的参数
调制灵敏度kf
----表示调制信号振幅UΩ对瞬时角频率的控制能力。 kf =_ Δωm / UΩ 最大角频偏Δωm ----相对于载频的最大角频偏（峰值角频偏） 调频指数mf ----调频信号在瞬时相位方面被调制的程度。 mf=Δωm /Ω
自动频率控制（AFC）
用来控制振荡器的振荡频率， 由鉴频器、低通滤波器和压控振荡器组成
压控振荡器的输出频率f0与标准频率fr在鉴频器中进行比较 当f0 = fr 时，鉴频器无输出，压控振荡器不受影响 当f0 ≠ fr 时，鉴频器有误差电压输出，其大小正比于（ f0 - fr ），经
低通滤波器滤除交流成分后，输出直流控制电压uc (t )，加到压控振 荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率f0 与fr 接近，然后在新的振荡频 率的基础上，再重复经历上述过程，使误差频率进一步减小，如此循 环下去，最后f0 与fr的误差减小到某一最小值∆f 时，自动微调过程停 止，环路进入锁定状态。
锁相环路具有的基本特性
(1)环路锁定后，没有剩余频差。
(2)良好的自动跟踪特性。
(3)良好的窄带滤波特性。
锁相环路的两种调节过程
跟踪过程 在PLL中，若环路初始状态是锁定的，因某 种原因使输入信号频率发生变化，环路通过自 身的调节来维持锁定的过程，称为跟踪过程 捕捉过程 若环路初始状态是失锁的，环路通过自身的 调节进入锁定，这种由失锁进入锁定的过程称 为环路的捕捉过程
对调频器的要求
调制特性好。
调制灵敏度高（ kf大）。 载波频率稳定。 振荡的幅度恒定，寄生调幅小。
f
0
U
实现调频、调相的方法
直接调频或直接调相
间接调频或间接调相
直接调频
根据调频信号的瞬时频率随调制信号成线性变化
这一基本特性, 可以将调制信号作为压控振荡器 的控制电压, 使其产生的振荡频率随调制信号规 律而变化, 压控振荡器的中心频率即为载波频率。 显然, 这是实现调频的最直接方法, 故称为直接调 频。
压u0 = 0；
当 调 频 波 频 率 为 f01 时 ， U1m>U2m，u01 > u02，鉴频器
输出电压u0 > 0为正值，且为
最大； 当 调 频 信 号 频 率 为 f02 时 ， U1m<U2m，则u01 < u02，所以，
u0 < 0为负最大值。
相位鉴频器——乘积型
将FM波通过延时电路，当to满足一定条件时，可得
AGC原理
ui Up 电压比较器 Kp ue 控制信号 发生器K1 uc 可控增益 放大器AK Uo
直流放大器 K2
低 通 滤波器
电平检测器 K2
当接收信号较弱时，放大器的输出信号幅度亦较小，经检测、滤 波后，变为一个直流信号（电压或电流）。经直流放大器放大后， 与某基准电压进行比较。由于直流放大器的输出信号低于基准电压， 则无控制电压输出，相当环路断开，AGC电路不起作用，此时系统 的增益大。 当接收信号很强时，放大器的输出信号幅度将很大，经检测、滤 波后，直流放大器的输出信号将超过基准电压，就会有控制电压输 出，使放大器增益下降，于是输出信号幅度回降，系统的输出信号 功率（或电压）保持基本稳定。
Δωm mp Ω
mf
Δωm
Ω
调角信号的频谱
单音调制调频信号 v (t) Vmcos(ct mfsin t ) 的傅里叶级数展开式为：
v(t) = Vm
n
Jn (Mf )
cos[(c+n )t ]
式中：Jn( mf )是宗数为 Mf 的 n 阶第一类贝塞尔函数
频谱不再是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波分量和无数对边频
斜率鉴频器——双失谐回路
电路特点：
☆L1、 C1与L2、 C2的Q 值相同 ； ☆ω01≠ω02 ≠ωC ，且ω01， ω02对称地失谐在ωC的 两侧，即ω01－ ωC＝ ωC － ω02； ☆包络检波器上下对称 。
双失谐回路鉴频器的输出电压
当 调 频 波 的 频 率 为 fc 时 ，
U1m=U2m 大小相等，检波输出 电压u01 = u02，鉴频器输出电
t= t
( t )
t =0
o
实轴
d ( t ) ( t ) dt 瞬 时 频 率 与 瞬 时 相 角关 系 的 ( t ) t ( t )dt o 0
而该矢量在实轴上的投影： uo (t ) Uom cos (t )
调频信号与调相信号的异同点
到相位随调制信号线性变化的调相波，再与原调频波
相乘实现鉴相后，经低通滤波器滤波，即可获得所需 的原调制信号。
相位鉴频器——叠加型
首先利用延时电路将调频波转换为FM-PM信号，再将其 与原调频波相加形成FM-PM-AM信号（把前两者的相位差的 变化转换为合成信号的振幅变化） ，然后用二极管包络检 波器将FM-PM-AM信号的包络检测出来，恢复原调制信号。
PLL
锁相环路（PLL）是一种以消除频率误差为目的
的自动控制电路 利用相位误差信号电压而不是直接利用频率误差 信号电压去消除频率误差 PLL是一种自动相位控制（APC ）系统
AFC电路与锁相环对比
相同点：都是以消除频率误差为目的的反馈控制电路。 不同点：AFC电路是利用频率误差电压去消除频率误 差。当电路达到平衡状态之后，必然会有剩余频率 误差存在，即频率误差不可能为零。 锁相环是利用相位误差电压去消除频率误差。当
fs，fp分别为未接入变容管时由石英晶体本身参数确定的串联谐振频 率和并联谐振频率，串联接入变容管后， fs变成fs´，而且fs´> fs 。 当调制信号控制变容二极管的容量发生变化时， fs´也将随之发生变 化，从而实现调频。
间接调频
电路： 原理：
先对调制信号进行积分， 再用积分后的信号对载波 进行调相，就可以间接地得到所需的调频波。
PLL的组成及工作原理
由鉴相器PD、环路滤波器LF和电压控制振荡器VCO 三个基本部分组成。 VCO的 fo(t)和输入信号 fi(t)在PD中进行比较，PD输出的误差电压 vd(t)
是二者相位差θe(t)的函数。 当 θc(t)= 常数，即不随时间变化，则鉴相器输出电压为直流电压； （环路锁定）；当θc(t)≠常数，它随时间而变化，则鉴相器输出电压 为交流电压。 （环路失锁） 经LF滤除高频分量和噪声后得到控制电压去控制VCO，使θe(t) 朝着缩 小固有角频差方向变化，一旦θe(t) 趋向很小常数θeo （剩余相位差 ）时，则锁相环路进入“锁定”状态，即 θe(t)=θeo ,f0＝fi
锁相环的典型应用
—锁相倍频
—锁相混频 —锁相调频 —锁相鉴频 —AM波的同步检波 —彩色电视色副载波的提取 —锁相接收机 —锁相频率合成器
锁相倍频电路
它是在基本锁相环路的基础上增加了一个分频器。根据 锁相原理，当环路锁定后鉴相器的输入信号角频率ωi与压控 振荡器输出信号角频率ω0 经分频器反馈到鉴相器的信号角 频率ω0’=ω0/N相等，即ω0=Nωi.若采用具有高分频次数的 可变数字分频器，则锁相倍频电路可做成高倍频次数的可变 倍频器。
扩展最大频偏的方法
采用倍频的方法 采用混频的方法 倍频和混频结合使用
n倍频电路可将调频信号的载频和最大频偏同时 扩大为原来的n倍, 但最大相对频偏(Δωm /ωc = nΔωm /nωc )仍保持不变。 混频能使调频信号最大频偏保持不变, 最大相 对频偏发生变化。
调频信号的解调
从调频信号 uFM(t)中恢复出原始调制信号
但频率误差可以降低到零，从而实现无频率误差的频 率跟踪和相位跟踪。
PLL的基本作用
在环路中产生一个振荡信号（亦称本地振荡信号），其相
位“锁定”在环路输入信号的相位上。 （所谓相位锁定是指两个信号的频率完全相等，二者的 相位差保持恒定值） 当环路锁定时，环路输出信号频率与输入信号（参考信号） 频率相等，但两信号之间保持一恒定的剩余相位误差。
为c0 。此时载频振荡的瞬时频率应为固定值，称为载频(或中
心频率)，用fc表示:
有调制信号作用于变容管两端，就会使变容管的结电容cj在c0的
基础上随uΩ (t)变化，此时载频振荡器的瞬时频率f(t)也会随cj变化， 亦即f(t)在fc的基础上，随调制信号uΩ (t)变化。
晶体振荡器调频电路工作原理
uo(t)
结论：要实现无失真鉴频， 要求鉴频器的输出电压 u0=uΩ(t)与频偏Δf (t)成线性 关系。
fo
Δf
Δf(t)
斜率鉴频器——单失谐回路
电路组成
工作原理
输入的调频波经LC失谐回路变换为调幅-调 频波，然后经D、CL、RL所组成的包络检波器 解调出原调制信号。
单失谐回路斜率鉴频器
FM信号工作在并联谐振回路的失谐区，即（fo＞fc）。当 FM波电流流过回路时，由于瞬时频率随调制信号而变化，对 于不同的瞬时频偏，失谐回路阻抗不同，回路输出电压振幅u1 将随瞬时频偏的变化而变化。 当f >fc时，回路失谐较小，回路输出电压振幅U1大；当f <fc 时，回路失谐更大，回路输出电压振幅U1小。即可完成 FM→FM-AM变换。
优点：在实现线性调频的要求下，可以获得较大
的频偏 主要缺点：频率稳定度差
直接调频(一)——变容二极管调频
电路组成：
变容二极管特性：
变容二极管直接调频工作原理
反向电压由两部分组成，即ur(t)=U0+uΩ (t) 式中，U0是为确保变容管在任何情况下，始终工作在反向电压状态 而设置的直流反向偏压。 当调制信号uΩ (t)为0，ur(t)=U0 在它的作用下变容管的结电容cj=c0 ，
调频信号与调相信号的相同之处在于: (1) 二者都是等幅信号。 (2) 二者的频率和相位都随调制信号而变化, 均产生频偏与 相偏。
调频信号与调相信号的区别在于:
调频信号的调频指数mf与
调制频率有关, 最大频偏与调制 频率无关； 而调相信号的最大频 偏与调制频率有关, 调相指数mP 与调制频率无关。
反馈控制电路的分类
自动增益控制（AGC）——调整输出电压振幅
自动频率控制（AFC）——调整振荡信号的频率
自动相位控制（PLL）——调整振荡信号的相位
AGC
作用：当输入信号电平变化很大时，尽量保持接收机的输出 信号电平基本稳定（变化较小）。即当输入信号很弱时， 接收机的增益高，输入信号很强时，接收机的增益低。 基 本 思 路 ：产生一 个随输入 信号大小 而改变的 控制电压 （±UAGC），即利用AGC电压去控制接收机的某些级的增 益，达到自动增益控制的目的
锁相分频电路
锁相分频电路在原理上与锁相倍频电路相似，就是在锁相环路的反馈
Fra Baidu bibliotek
通道中插入倍频器，这样就可以组成基本的锁相分频电路。 根据锁相原理，当环路锁定时，鉴相器的输入信号角频率ωi与压控振 荡器经经倍频反馈到鉴相器的信号角频率ω0’=Nω0相等，即ω0=ωi/N。
调相波的三个重要的参数
调制灵敏度kp
kp =_ Δθ（t）/uΩ 瞬时相位偏移Δθ（t） ----载频信号的瞬时相位经调制后，偏离未调载波瞬时相位 的程度。 调相指数mp ----调相信号在瞬时相位方面被调制的程度。 mp= kpUΩm
瞬时频率和瞬时相位
瞬时角频率 ω(t) ： 在某一时刻的角频率为该时刻 的瞬时角频率。 瞬时相位 ( t ) ： 在某一时刻的全相角为该时刻 的瞬时相位。
uΩ(t)的过程。又称为频率检波或鉴频。
完成调频信号解调的电路称为频率检波器 或鉴频器。
鉴频特性
把已调信号瞬时频率的变化变换成电压或电流的变 化，即把频率变化信息转换为幅度信息。 描述这种变换关系的特性曲线称为鉴频特性，即鉴 频器的输出电压u0与输入调频信号的 uo(t) 频偏Δf之间的关系曲线。
分量所组成，每一边频之间相隔Ω。 除了J0(m)外，在m=0的其它各阶函数值都为零。这意味着，当没有 角度调制时，除载波外，不含有其它频率分量。 随着m值的增大, 具有较大振幅的边频分量数目增加, 载频分量振幅呈 衰减振荡趋势, 在个别地方(如m=2.405, 5.520时), 载频分量为零
调角
用调制信号去控制高频载波的频率和相位而实现
的调制 调频和调相都表现为载波的幅度不变，瞬时相位 受到调变 分类 ◆ 频率调制（FM ） ◆ 相位调制（PM ）
调频波的三个重要的参数
调制灵敏度kf
----表示调制信号振幅UΩ对瞬时角频率的控制能力。 kf =_ Δωm / UΩ 最大角频偏Δωm ----相对于载频的最大角频偏（峰值角频偏） 调频指数mf ----调频信号在瞬时相位方面被调制的程度。 mf=Δωm /Ω
自动频率控制（AFC）
用来控制振荡器的振荡频率， 由鉴频器、低通滤波器和压控振荡器组成
压控振荡器的输出频率f0与标准频率fr在鉴频器中进行比较 当f0 = fr 时，鉴频器无输出，压控振荡器不受影响 当f0 ≠ fr 时，鉴频器有误差电压输出，其大小正比于（ f0 - fr ），经
低通滤波器滤除交流成分后，输出直流控制电压uc (t )，加到压控振 荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率f0 与fr 接近，然后在新的振荡频 率的基础上，再重复经历上述过程，使误差频率进一步减小，如此循 环下去，最后f0 与fr的误差减小到某一最小值∆f 时，自动微调过程停 止，环路进入锁定状态。
锁相环路具有的基本特性
(1)环路锁定后，没有剩余频差。
(2)良好的自动跟踪特性。
(3)良好的窄带滤波特性。
锁相环路的两种调节过程
跟踪过程 在PLL中，若环路初始状态是锁定的，因某 种原因使输入信号频率发生变化，环路通过自 身的调节来维持锁定的过程，称为跟踪过程 捕捉过程 若环路初始状态是失锁的，环路通过自身的 调节进入锁定，这种由失锁进入锁定的过程称 为环路的捕捉过程
对调频器的要求
调制特性好。
调制灵敏度高（ kf大）。 载波频率稳定。 振荡的幅度恒定，寄生调幅小。
f
0
U
实现调频、调相的方法
直接调频或直接调相
间接调频或间接调相
直接调频
根据调频信号的瞬时频率随调制信号成线性变化
这一基本特性, 可以将调制信号作为压控振荡器 的控制电压, 使其产生的振荡频率随调制信号规 律而变化, 压控振荡器的中心频率即为载波频率。 显然, 这是实现调频的最直接方法, 故称为直接调 频。
压u0 = 0；
当 调 频 波 频 率 为 f01 时 ， U1m>U2m，u01 > u02，鉴频器
输出电压u0 > 0为正值，且为
最大； 当 调 频 信 号 频 率 为 f02 时 ， U1m<U2m，则u01 < u02，所以，
u0 < 0为负最大值。
相位鉴频器——乘积型
将FM波通过延时电路，当to满足一定条件时，可得
AGC原理
ui Up 电压比较器 Kp ue 控制信号 发生器K1 uc 可控增益 放大器AK Uo
直流放大器 K2
低 通 滤波器
电平检测器 K2
当接收信号较弱时，放大器的输出信号幅度亦较小，经检测、滤 波后，变为一个直流信号（电压或电流）。经直流放大器放大后， 与某基准电压进行比较。由于直流放大器的输出信号低于基准电压， 则无控制电压输出，相当环路断开，AGC电路不起作用，此时系统 的增益大。 当接收信号很强时，放大器的输出信号幅度将很大，经检测、滤 波后，直流放大器的输出信号将超过基准电压，就会有控制电压输 出，使放大器增益下降，于是输出信号幅度回降，系统的输出信号 功率（或电压）保持基本稳定。
Δωm mp Ω
mf
Δωm
Ω
调角信号的频谱
单音调制调频信号 v (t) Vmcos(ct mfsin t ) 的傅里叶级数展开式为：
v(t) = Vm
n
Jn (Mf )
cos[(c+n )t ]
式中：Jn( mf )是宗数为 Mf 的 n 阶第一类贝塞尔函数
频谱不再是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波分量和无数对边频
斜率鉴频器——双失谐回路
电路特点：
☆L1、 C1与L2、 C2的Q 值相同 ； ☆ω01≠ω02 ≠ωC ，且ω01， ω02对称地失谐在ωC的 两侧，即ω01－ ωC＝ ωC － ω02； ☆包络检波器上下对称 。
双失谐回路鉴频器的输出电压
当 调 频 波 的 频 率 为 fc 时 ，
U1m=U2m 大小相等，检波输出 电压u01 = u02，鉴频器输出电
t= t
( t )
t =0
o
实轴
d ( t ) ( t ) dt 瞬 时 频 率 与 瞬 时 相 角关 系 的 ( t ) t ( t )dt o 0
而该矢量在实轴上的投影： uo (t ) Uom cos (t )
调频信号与调相信号的异同点
到相位随调制信号线性变化的调相波，再与原调频波
相乘实现鉴相后，经低通滤波器滤波，即可获得所需 的原调制信号。
相位鉴频器——叠加型
首先利用延时电路将调频波转换为FM-PM信号，再将其 与原调频波相加形成FM-PM-AM信号（把前两者的相位差的 变化转换为合成信号的振幅变化） ，然后用二极管包络检 波器将FM-PM-AM信号的包络检测出来，恢复原调制信号。
PLL
锁相环路（PLL）是一种以消除频率误差为目的
的自动控制电路 利用相位误差信号电压而不是直接利用频率误差 信号电压去消除频率误差 PLL是一种自动相位控制（APC ）系统
AFC电路与锁相环对比
相同点：都是以消除频率误差为目的的反馈控制电路。 不同点：AFC电路是利用频率误差电压去消除频率误 差。当电路达到平衡状态之后，必然会有剩余频率 误差存在，即频率误差不可能为零。 锁相环是利用相位误差电压去消除频率误差。当
fs，fp分别为未接入变容管时由石英晶体本身参数确定的串联谐振频 率和并联谐振频率，串联接入变容管后， fs变成fs´，而且fs´> fs 。 当调制信号控制变容二极管的容量发生变化时， fs´也将随之发生变 化，从而实现调频。
间接调频
电路： 原理：
先对调制信号进行积分， 再用积分后的信号对载波 进行调相，就可以间接地得到所需的调频波。
PLL的组成及工作原理
由鉴相器PD、环路滤波器LF和电压控制振荡器VCO 三个基本部分组成。 VCO的 fo(t)和输入信号 fi(t)在PD中进行比较，PD输出的误差电压 vd(t)
是二者相位差θe(t)的函数。 当 θc(t)= 常数，即不随时间变化，则鉴相器输出电压为直流电压； （环路锁定）；当θc(t)≠常数，它随时间而变化，则鉴相器输出电压 为交流电压。 （环路失锁） 经LF滤除高频分量和噪声后得到控制电压去控制VCO，使θe(t) 朝着缩 小固有角频差方向变化，一旦θe(t) 趋向很小常数θeo （剩余相位差 ）时，则锁相环路进入“锁定”状态，即 θe(t)=θeo ,f0＝fi
锁相环的典型应用
—锁相倍频
—锁相混频 —锁相调频 —锁相鉴频 —AM波的同步检波 —彩色电视色副载波的提取 —锁相接收机 —锁相频率合成器
锁相倍频电路
它是在基本锁相环路的基础上增加了一个分频器。根据 锁相原理，当环路锁定后鉴相器的输入信号角频率ωi与压控 振荡器输出信号角频率ω0 经分频器反馈到鉴相器的信号角 频率ω0’=ω0/N相等，即ω0=Nωi.若采用具有高分频次数的 可变数字分频器，则锁相倍频电路可做成高倍频次数的可变 倍频器。
扩展最大频偏的方法
采用倍频的方法 采用混频的方法 倍频和混频结合使用
n倍频电路可将调频信号的载频和最大频偏同时 扩大为原来的n倍, 但最大相对频偏(Δωm /ωc = nΔωm /nωc )仍保持不变。 混频能使调频信号最大频偏保持不变, 最大相 对频偏发生变化。
调频信号的解调
从调频信号 uFM(t)中恢复出原始调制信号