锁相环PLL电路原理及笔记本主板PLL芯片汇总
锁相环PLL（PhaseLockedLoop）
锁相环PLL（PhaseLockedLoop）锁相环PLL目前我见到的所有芯片中都含有PLL模块，而且一直不知道如何利用PLL对晶振进行倍频的，这次利用维基百科好好的学习了下PLL 的原理。
1. 时钟与振荡电路在芯片中，最重要的就是时钟，时钟就像是心脏的脉冲，如果心脏停止了跳动，那人也就死亡了，对于芯片也一样。
了解了时钟的重要性，那时钟是怎么来的呢？时钟可以看成周期性的0与1信号变化，而这种周期性的变化可以看成振荡。
因此，振荡电路成为了时钟的来源。
振荡电路的形成可以分两类：1. 石英晶体的压电效应：电导致晶片的机械变形，而晶片两侧施加机械压力又会产生电，形成振荡。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，可以做得精确，因此其振荡电路可以获得很高的频率稳定度。
2. 电容Capacity的充电放电：能够存储电能，而充放电的电流方向是反的，形成振荡。
可通过电压等控制振荡电路的频率。
2. PLL与倍频由上面可以知道，晶振由于其频率的稳定性，一般作为系统的外部时钟源。
但是晶振的频率虽然稳定，但是频率无法做到很高（成本与工艺限制），因此芯片中高频时钟就需要一种叫做压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator）的东西生成了（顾名思义，VCO 就是根据电压来调整输出频率的不同）。
可压控振荡器也有问题，其频率不够稳定，而且变化时很难快速稳定频率。
哇偶，看到这种现象是不是很熟悉？嘿嘿，这就是标准开环系统所出现的问题，解决办法就是接入反馈，使开环系统变成闭环系统，并且加入稳定的基准信号，与反馈比较，以便生成正确的控制。
PLL倍频电路因此，为了将频率锁定在一个固定的期望值，锁相环PLL出现了！一个锁相环PLL电路通常由以下模块组成：·鉴相鉴频器PFD（Phase Frequency Detector）：对输入的基准信号（来自频率稳定的晶振）和反馈回路的信号进行频率的比较，输出一个代表两者差异的信号·低通滤波器LPF（Low-Pass Filter）：将PFD中生成的差异信号的高频成分滤除，保留直流部分·压控振荡器VCO（Voltage Controlled Oscillator）：根据输入电压，输出对应频率的周期信号。
芯片pll
芯片pll
PLL（Phase-Locked Loop，锁相环）芯片是一种电路组件，用
于生成稳定的时钟信号或频率合成信号。
它包含一个比较器、一个VCO（Voltage Controlled Oscillator，电压控制振荡器）
和一个反馈回路。
PLL芯片的工作原理如下：首先，输入一个参考信号和PLL
芯片的参考频率。
比较器将比较参考信号与VCO输出信号的
相位差，并产生一个错误信号。
错误信号经过滤波器进行滤波，然后通过一个控制电压转化器转换成控制VCO频率的电压。
VCO根据控制电压的变化来调整输出频率，使得与参考信号
的相位差最小化。
当相位差达到最小时，就称为锁定状态，此时VCO输出的频率与参考信号频率一致。
通过不断调整控制
电压，PLL芯片可以追踪参考信号的频率变化，使得输出信号始终与参考信号保持同步。
PLL芯片具有以下优点：首先，它可以在输入和输出频率之间进行频率合成，从而扩大信号的频率范围。
其次，PLL芯片具有较高的频率稳定性和抗噪声能力。
此外，由于使用了反馈回路进行频率比对，PLL芯片可以实现对输入信号的准确跟踪。
综上所述，PLL芯片是一种用于生成稳定的时钟信号或频率合成信号的电路组件，通过反馈机制实现与输入信号的频率跟踪与同步。
它广泛应用于通信、数据传输、音视频设备等领域。
锁相环PLL的电路原理以及基本构成
锁相环PLL的电路原理以及基本构成锁相环（phase locked loop），顾名思义，就是锁定相位的环路。
学过自动控制原理的人都知道，这是一种典型的反馈控制电路，利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，一般用于闭环跟踪电路。
是无线电发射中使频率较为稳定的一种方法，主要有VCO（压控振荡器）和PLL IC （锁相环集成电路），压控振荡器给出一个信号，一部分作为输出，另一部分通过分频与PLL IC所产生的本振信号作相位比较，为了保持频率不变，就要求相位差不发生改变，如果有相位差的变化，则PLL IC的电压输出端的电压发生变化，去控制VCO，直到相位差恢复，达到锁相的目的。
能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路。
PLL（锁相环）电路原理在通信机等所使用的振荡电路，其所要求的频率范围要广，且频率的稳定度要高。
无论多好的LC振荡电路，其频率的稳定度，都无法与晶体振荡电路比较。
但是，晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外，其频率几乎无法改变。
如果采用PLL（锁相环）（相位锁栓回路，PhaseLockedLoop）技术，除了可以得到较广的振荡频率范围以外，其频率的稳定度也很高。
此一技术常使用于收音机，电视机的调谐电路上，以及CD唱盘上的电路。
PLL（锁相环）电路的基本构成PLL（锁相环）电路的概要图1所示的为PLL（锁相环）电路的基本方块图。
此所使用的基准信号为稳定度很高的晶体振荡电路信号。
此一电路的中心为相位此较器。
相位比较器可以将基准信号与VCO （V oltage Controlled Oscillator电压控制振荡器）的相位比较。
如果此两个信号之间有相位差存在时，便会产生相位误差信号输出。
（将VCO的振荡频率与基准频率比较，利用反馈电路的控制，使两者的频率为一致。
）。
pll电路原理
pll电路原理PLL电路原理一、引言PLL（Phase-Locked Loop）电路是一种广泛应用于通信领域的电路，它具有频率和相位锁定的特性，可以用于信号调制解调、频率合成、时钟恢复等应用。
本文将详细介绍PLL电路的原理和工作过程。
二、PLL电路的基本组成PLL电路由相位比较器、低通滤波器、VCO（Voltage-Controlled Oscillator）和分频器组成。
1. 相位比较器相位比较器是PLL电路的核心部件，它用来比较输入信号和反馈信号的相位差，并产生一个控制电压用于调节VCO的频率。
常见的相位比较器有边沿比较器、相位频率比较器等。
2. 低通滤波器低通滤波器用于对相位比较器输出的脉冲信号进行平滑处理，去除高频噪声，得到平稳的控制电压。
3. VCOVCO是一个电压控制的振荡器，其输出频率与输入的控制电压成正比。
通过调节VCO的频率，可以实现对输入信号的频率和相位的锁定。
4. 分频器分频器用于将VCO的输出信号进行频率分频，以提供反馈信号给相位比较器进行比较。
通过控制分频器的分频比例，可以实现对锁定频率的精确调节。
三、PLL电路的工作原理PLL电路的工作过程可以分为两个阶段：捕获阶段和跟踪阶段。
1. 捕获阶段在捕获阶段，PLL电路首先将输入信号和VCO的输出信号送入相位比较器进行比较。
相位比较器输出的脉冲信号经过低通滤波器平滑处理后，得到一个控制电压。
这个控制电压通过反馈回VCO，调节VCO的频率，使其与输入信号的频率和相位锁定。
在捕获阶段，PLL 电路通过不断调节VCO的频率来逐渐减小输入信号与VCO输出信号之间的相位差，直到两者相位一致。
2. 跟踪阶段当PLL电路经过捕获阶段成功锁定输入信号的频率和相位后，进入跟踪阶段。
在跟踪阶段，PLL电路继续通过比较VCO输出信号和反馈信号的相位差，并根据相位比较器的输出调节VCO的频率，使其保持与输入信号的相位一致。
这样，PLL电路就能够跟踪输入信号的频率和相位的变化，保持锁定状态。
锁相环pll原理与应用
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目 录
• 锁相环PLL的基本原理 • 锁相环PLL的种类与特性 • 锁相环PLL的应用 • 锁相环PLL的发展趋势与挑战 • 锁相环PLL的设计与实现
01
锁相环PLL的基本原理
PLL的基本结构
鉴相器（PD）
用于比较输入信号和反馈信号的相位 差。
压控振荡器（VCO）
相位同步
锁相环PLL用于电力系统的相位同步，确保不同电源之间的相位一 致，提高电力系统的稳定性。
频率跟踪
锁相环PLL用于电力系统的频率跟踪，实时监测电网频率变化，确 保电力系统的正常运行。
故障定位
通过分析电网信号的相位和频率变化，结合锁相环PLL实现电力故 障的快速定位和排查。
其他领域的应用
电子测量
PLL的发展趋势
高速化
随着通信技术的发展， 对信号的传输速率要求 越来越高，锁相环PLL 的频率合成速度和跟踪
速度也在不断加快。
数字化
随着数字信号处理技术 的进步，越来越多的锁 相环PLL开始采用数字 控制方式，提高了系统 的稳定性和灵活性。
集成化
为了减小电路体积和降 低成本，锁相环PLL的 集成化程度越来越高， 越来越多的功能被集成
软件PLL具有灵活性高、可重 构性好等优点，但同时也存在 计算量大、实时性差等缺点。
各种PLL的优缺点比较
1 2
3
模拟PLL
优点是响应速度快、跟踪性能好；缺点是元件参数漂移、温 度稳定性差。
数字PLL
优点是精度高、稳定性好、易于集成；缺点是响应速度慢、 跟踪性能较差。
软件PLL
优点是灵活性高、可重构性好；缺点是计算量大、实时性差 。
锁相环工作原理
锁相环工作原理锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）是一种常用的电子电路，用于同步和稳定地追踪输入信号的相位。
它在许多领域中被广泛应用，如通信系统、数据传输、音频处理等。
本文将详细介绍锁相环的工作原理及其组成部分。
一、锁相环的组成部分1. 相位比较器（Phase Detector）：相位比较器是锁相环的核心组成部分，用于比较输入信号和反馈信号的相位差。
常见的相位比较器有边沿比较器、恒幅比较器等。
2. 低通滤波器（Low-Pass Filter）：相位比较器的输出信号经过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声，得到稳定的控制电压。
3. 电压控制振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，VCO）：VCO是一种根据输入电压的大小来调节输出频率的振荡器。
锁相环中的VCO的频率可以通过控制电压进行调节。
4. 分频器（Divider）：分频器用于将VCO的输出频率进行分频，得到反馈信号，使其与输入信号保持同步。
5. 锁相环滤波器（Loop Filter）：锁相环滤波器用于对VCO的控制电压进行滤波和调整，使其能够更好地追踪输入信号的相位。
二、锁相环的工作原理锁相环的工作原理可以简单概括为：通过相位比较器比较输入信号和反馈信号的相位差，根据相位差的大小产生控制电压，通过滤波和调整后的控制电压来调节VCO的频率，使其与输入信号保持同步。
具体工作流程如下：1. 初始状态下，输入信号和反馈信号的相位差较大，相位比较器的输出信号较大。
2. 相位比较器的输出信号经过低通滤波器滤波后，得到稳定的控制电压。
3. 控制电压作用于VCO，调节VCO的频率。
4. 经过分频器的分频，得到反馈信号。
5. 反馈信号与输入信号经过相位比较器比较，进一步调节控制电压。
6. 重复上述步骤，直到输入信号和反馈信号的相位差趋近于零。
通过不断调节VCO的频率，锁相环能够实现对输入信号的相位进行追踪和同步，使得输出信号与输入信号保持一致。
PLL锁相环相关基础知识
PLL锁相环相关基础知识由于近期找工作，所以把射频的一些基础知识复习了一遍。
趁着自己还有点时间和精力，把锁相环的一些知识记录一下，基础功不扎实，有误之处还请大佬拍错。
1. PLL的工作原理锁相环一般由PD(鉴相器）,LPF（环路滤波器），VCO组成。
有的同学可能要问了：“既然VCO在给定电压之后已经能输出频率了，为什么不直接拿来用呢？”实际上可以这么用，现在有的晶振会针对某个固定的频点把频率优化的非常好，比如一些122.88MHz的VCXO（外置的VCO），这些晶振有个特点，在这个频点相噪性能优化的特别好。
但是晶振一般很难把频率做高。
而我们PLL中经常使用的VCO，频率变化中频都是GHz为单位，变化范围几百兆MHz，若使用开环VCO（不加PLL的结构），那么出来的频率信号相噪特别糟糕，而且随着电压变化（例如噪声，温度带来的影响）导致VCO的输出频率发生漂移。
于是有人提出了使用PLL这样的结构，能够输出比较稳定的（LOCKED）频率。
其主要思想是利用一个相位比较干净的参考频率，建立一个闭环结构来获取到相位比较干净的高频频率。
如上图所示，输入信号经过鉴相器，当反馈信号和fref的相位一致的时候，PD输出一个恒定电压值（实际上由CP输出电流），从而使得这个系统稳定。
如果我们把PD简单看做一个乘法器，那么有参考输入信号反馈输入的角频率为：N一般表示为反馈DIV的分频比。
反馈输入信号为：两者相乘根据积化和差可以得到高频和低频两个分量。
其中高频的部分会被LPF滤掉。
所以只剩低频部分。
对于低频部分，将相位记为：要使得系统稳定，即相位恒定，可以关于相位对时间t求导数，当等于0时可以认为两个相位一致。
一般把看做两个时钟的随机起振相位，上电后保持不变。
所以有当导数为0的时候：此时有假如此时参考频率10MHz，N为350，可以得到3.5GHz的频率输出。
当然前提是PLL的VCO支持这个频段。
当然对于现在的芯片，鉴频器的参考频率输入前也有一个分频器或者倍频器，一般记为R。
锁相环PLL的组成和工作原理
锁相环的组成和工作原理#11．锁相环的基本组成许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。
锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL）。
锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。
因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。
锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。
锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成，锁相环组成的原理框图如图8-4-1所示。
锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。
2．锁相环的工作原理锁相环中的鉴相器通常由模拟乘法器组成，利用模拟乘法器组成的鉴相器电路如图8-4-2所示。
鉴相器的工作原理是：设外界输入的信号电压和压控振荡器输出的信号电压分别为：（8-4-1）（8-4-2）式中的ω0为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率，称为电路的固有振荡角频率。
则模拟乘法器的输出电压uD为：用低通滤波器LF将上式中的和频分量滤掉，剩下的差频分量作为压控振荡器的输入控制电压uC（t）。
即uC（t）为：（8-4-3）式中的ωi为输入信号的瞬时振荡角频率，θi（t）和θO（t）分别为输入信号和输出信号的瞬时位相，根据相量的关系可得瞬时频率和瞬时位相的关系为：即（8-4-4）则，瞬时相位差θd为（8-4-5）对两边求微分，可得频差的关系式为（8-4-6）上式等于零，说明锁相环进入相位锁定的状态，此时输出和输入信号的频率和相位保持恒定不变的状态，uc（t）为恒定值。
锁相环PLL原理与应用
V V
2—9KHZ频率合成器
9V 100K 10K 47n
16 13 9
晶振
14
40 46
Uo 4
1K Hz
3
11
67 5 8
10 0K
1n
9V
3 16 RE SET
14
15
40 17
8
13
2 4 7 10 1 5 6 9 11
X2 X4 X6 X8 X1 X3 X5 X7 X9
3）拨盘开关式1—999KHZ
百位
A VD D
4X 100 K
8421
十位
A VD D
4X 100 K
8421
个位
A VD D
4）健盘置数式1—999KHZ频率合 成器 （P12）
• 就是用数字健盘以及某些数字IC替代拨盘 V开关构成1——999KHZ频率合成器。最终
应做到：当顺序按键盘旳任意三个健（如 5.9.2）时，则输出信号旳频率就为592KHz。 置数部分旳框图如图
捕获带旳测量
• 环路失锁后，缓慢变化信号源频率， 从高端或低端向４０４６Ａ旳中心 频率接近，当信号源频率分别为fＰ H和fＰL时，环路又锁定。则环路捕 获带ΔfP ＝ fPH－fPL。
f H f P fL f o L P f H H f H
ωn、ξ旳测量 P（8）
9V
9V
10K
W1
10K
16 15 14 13 12 11 10
9
晶振
14
4
OU T
1K Hz
PD 2
40 46
VC O
3
8
5 11 6
7
锁相环工作原理
锁相环工作原理锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种常用的电子电路，用于实现频率合成、时钟恢复、相位同步等功能。
它由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器和分频器等组成。
本文将详细介绍锁相环的工作原理及其各个组成部分的功能和作用。
一、相位比较器（Phase Detector）相位比较器是锁相环的核心部分，其作用是比较输入信号和反馈信号的相位差，并输出相应的控制信号。
常用的相位比较器有边沿比较器、恒幅比较器和恒相位比较器等。
相位比较器的输出信号经过滤波后，作为电压控制振荡器的输入。
二、低通滤波器（Low-Pass Filter）低通滤波器主要用于滤除相位比较器输出信号中的高频噪声，保留其直流分量。
它可以采用RC电路或者激励响应滤波器等形式。
滤波后的信号经过放大后，作为电压控制振荡器的输入。
三、电压控制振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO）电压控制振荡器是锁相环的核心部件之一，它根据输入的控制电压来产生相应频率的输出信号。
VCO的频率与输入电压成正比关系，通过调节输入电压的大小，可以实现对输出信号频率的控制。
四、分频器（Divider）分频器用于将VCO的输出信号进行频率分频，得到所需的参考信号。
分频器通常采用可编程分频器，可以根据需要选择不同的分频比。
参考信号经过分频后，与输入信号经过相位比较器输出的控制信号相比较，得到相位误差信号。
五、反馈回路锁相环的反馈回路起到了关键的作用，它将分频器输出的参考信号反馈给相位比较器，与输入信号进行比较，从而实现相位同步。
通过不断调节VCO的频率，使得输入信号和参考信号的相位差保持在一个很小的范围内，实现了稳定的频率合成或时钟恢复。
六、工作原理锁相环的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 初始状态下，输入信号和参考信号的相位差较大，相位比较器输出的控制信号经过滤波器放大后，作为VCO的输入电压。
2. VCO根据输入电压产生相应频率的输出信号，经过分频器分频后得到参考信号。
PLL电路的基本工作原理（1）
PLL电路的基本工作原理1.1PLL电路的三大组成各部分Phase lock loop锁相环电路适用于生成与输入信号同步的新的信号电路。
PLL电路基本上由三大部分组成：1）鉴相器（phase detector）鉴相器用于检测出两个输入信号的相位差。
鉴相器的工作方式多种多样，大部分是数字方式的，也有模拟方式工作的鉴相器，主要方式检测出两个信号上升沿的差。
2）环路滤波器（loop filter）环路滤波器是将鉴相器输出的含有波纹的直流信号平均化，将次变换为交流成分较少的低通滤波器。
环路滤波器滤除了滤除波纹的功能外，还有一个重要的功能，即决定稳定进行PLL环路控制的传输特性。
稳定的PLL电路的环路滤波特性是非常重要的。
关系到整个系统的性能。
3）压控振荡器（voltage controlled osillator）压控振荡器就是用输入的直流信号控制振荡频率，它是一种可变频振荡器。
1.1.2PLL的应用与频率合成器在图中可以看到，将输入信号与VCO输出信号进行比较，控制两个信号使其保持相位同步。
两个输入信号同相位，当然也可以对频率进行同样的控制，这样一来就可以是VCo输出的振荡频率能够跟踪输入信号的频率了。
这时，VcO的振荡频率变化由环路滤波器的时间常数决定。
时间常数越大，频率的变化越慢；时间常数越小，频率变化越快。
这样，VCo的振荡频率同步跟踪输入信号的频率。
在图中若跟踪速度设计得当，由VCO可得到接受信号或与电磁波同步的信号。
例如，接受电磁波信号中叠加有噪声时，VCO立即停止接收该信号，不收噪声影响，VCO与接收信号平品均频率稳定同步，并持续振荡。
另外，在图中，若VCO输出与鉴相器输入之间接入分频器，则输入频率与VCO输出频率的分频频率同步。
也就是说，VCO的振荡频率对输入信号的分频频率进行控制。
因此，若在PLL输入信号中加上由晶振等产生的稳定频率信号，并对分频器的频率进行切换，则由VCO的输出得到与输入频率同样精度的分频信号。
锁相环路(PLL)电路设计实例
软件实现PLL的代码示例
01
```systemverilog
02
// 定义PLL模块
03
module pll(input wire clk_in, output reg clk_out);
软件实现PLL的代码示例
01
parameter FREF = 100e3; // 参考频率
02
parameter N = 10; // 分频比
相位保持一致。
电荷泵型PLL的电路实现
电荷泵由两个开关和两个电容 组成，一个开关用于充电，另
一个用于放电。
当输入信号与VCO输出信号 的相位存在误差时，电荷泵 的开关会根据误差信号的极 性进行切换，从而在电容上
积累或释放电荷。
电容上的电荷量会转换为电压 信号，该电压信号通过低通滤 波器平滑后，用于调整VCO的
频率。
电荷泵型PLL的性能分析
01
电荷泵型PLL具有较高的带宽和较快的响应速度，因此适用于高 速数据传输和无线通信等应用。
02
由于电荷泵型PLL采用电荷传输方式，因此对电源噪声和电磁干
扰较为敏感，需要采取相应的措施进行抑制。
电荷泵型PLL的另一个优点是易于集成，因此适合于大规模生产
03
和应用。
04
软件实现PLL的代码示例
assign clk_out = div_by_n;
always @(posedge clk_in) begin phase_error <= #1 ($posedge clk_in ? 32'hFFFFFFFF : phase_error 1);
软件实现PLL的代码示例
PLL电路设计实例：模拟型 PLL
pll的基本原理
PLL（Phase-Locked Loop，锁相环）是一种电路系统，用于在输入信号和参考信号之间实现相位同步。
它通过调节输出信号的相位和频率，使其与参考信号保持稳定的相位关系。
PLL的基本原理包括以下几个组成部分：
相频比较器（Phase-Frequency Detector，PFD）：相频比较器用于比较输入信号和参考信号之间的相位差和频率差，并产生一个误差信号。
锁相环滤波器（Loop Filter）：锁相环滤波器对相频比较器的误差信号进行滤波和平滑处理，生成一个控制电压信号。
电压控制振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，VCO）：VCO根据控制电压的变化来调节输出信号的频率。
控制电压的大小和极性将决定VCO的频率偏移方向和速度。
分频器（Divider）：分频器将VCO的输出信号分频得到参考信号，用于与输入信号进行比较。
反馈回路：通过将分频器的输出信号与输入信号进行比较，将误差信号反馈给相频比较器，形成闭环控制系统。
基本工作流程如下：
初始状态下，VCO的输出信号与参考信号存在相位和频率的差异，PFD检测到相位差和频率差，产生误差信号。
锁相环滤波器对误差信号进行滤波，产生控制电压。
控制电压作用于VCO，调节其频率，使其逐渐与参考信号保持同步。
通过反馈回路，将分频器的输出信号与输入信号进行比较，继续调整VCO的频率和相位，以使输入信号和输出信号的相位关系保持稳定。
PLL可以应用于许多领域，如通信系统中的频率合成器、时钟同步、调频解调器等。
它能够实现高精度的频率和相位同步，具有很强的抗噪声和抗干扰能力。
一文让你彻底明白“什么是锁相环PLL及其工作原理”
一文让你彻底明白“什么是锁相环PLL及其工作原理”锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种广泛应用于通信、数据传输、时钟同步等领域的电子电路。
它在这些应用中起着重要的作用，可以解决信号同步、频率合成、相位调制等问题。
本文将详细介绍什么是锁相环、它的工作原理，以及一些常见的应用场景。
一、什么是锁相环锁相环是一种反馈控制系统，通过比较输入信号的相位与参考信号的相位之间的差异来调整输出信号的相位和频率，使得输出信号与参考信号保持相位和频率的一致。
原理上，锁相环通过不断采样输入信号，并将其与参考信号进行比较，然后根据比较结果调整输出信号的相位和频率。
通过这种方式，锁相环可以将输入信号的频率和相位稳定在与参考信号一致的状态下。
一般来说，锁相环由锁相检测器、低通滤波器、电压控制振荡器和频率分割器等主要组成。
二、锁相环的工作原理1. 锁相检测器（Phase Detector）：锁相检测器是锁相环的核心部分。
它用于比较输入信号的相位差异，并产生一个误差信号。
常见的锁相检测器有相位比较器、采样比较器等。
相位比较器将输入信号和参考信号进行比较，并输出一个高电平或低电平的信号，表示输入信号相位与参考信号的相位关系。
2. 低通滤波器（Low Pass Filter）：低通滤波器用于平滑锁相检测器输出的误差信号，减小噪声的影响。
它通过将误差信号经过滤波器，然后输出平滑后的信号给电压控制振荡器。
3. 电压控制振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO）：电压控制振荡器是锁相环的另一个关键组件。
它的输出频率与输入电压成线性关系，即输出频率随着输入电压的变化而变化。
通过改变电压控制振荡器的输入电压，即通过低通滤波器输出的信号，可以调整输出信号的频率，从而使得输出信号与参考信号的频率一致。
4. 频率分割器（Frequency Divider）：频率分割器用于将电压控制振荡器的输出频率分割成较低的频率。
锁相环PLL基本原理
第 16 页
鉴相器是相位比较装置，用来比较输入信号ui(t)与压控振荡 器输出信号uo(t) 的相位，它的输出电压ud(t)是对应于这两个信号 相位差的函数。
环路滤波器的作用是滤除ud(t)中的高频分量及噪声，以保 证环路所要求的性能。
压控振荡器受环路滤波器输出电压uc(t)的控制，使振荡 频率向输入信号的频率靠拢，直至两者的频率相同，使得VCO
在锁相频率合成器中，锁相环路具有稳频作用，能够完成频 率的加、减、乘、除等运算，可以作为频率的加减器、倍频器、 分频器等使用。
二、基本锁相环的构成se Detector) 环路滤波器(LF-Loop Filter) 压控振荡器(VOC: Voltage Controlled Oscillater)
高频成分
低频成分
第 21 页
通过环路滤波器，把上式中高频分量滤除。则鉴相器的输出为
u d(t)1 2A m U 1 m U 2 m sin i(t)o(t)
ud(t)Kdsin(t)
式中 Kd 12AmU1mU2m 其中Am 为乘法器的增益系数，量纲为1/V。
(t)i(t)o(t)
锁相环pll基本原理设计与应用第一节反馈控制电路简介第二节自动增益控制电路agc第三节自动频率控制afc电路第四节锁相环路pll基本原理一pll概述二基本锁相环的构成三锁相环的基本原理四锁相环各组成部分分析五环路的锁定捕获和跟踪同步带和捕捉带第六节锁相环路的应用一集成锁相环芯片方波发生器三pll在调制解调技术中的应用四pll在空间技术上的应用五pll在稳频技术中的应用六pll在频率合成器中的应用在无线电技术中为了改善电子设备的性能广泛采用各种的反馈控制电路
输出信号的相位和输入信号的相位保持某种特定的关系，达
锁相环芯片
锁相环芯片锁相环芯片（PLL芯片）是一种用于时钟同步和频率合成的集成电路。
它基于反馈控制原理，通过遥测阶频差，并经过放大、相移、变频等操作，使得输入信号与输出信号之间存在稳定的相位和频率关系。
PLL芯片在现代的通信、计算机、音频等领域有着广泛的应用。
PLL芯片的核心部分是相锁环（Phase Lock Loop），由相频检测器、环路滤波器、控制电压发生器以及振荡器等组成。
相频检测器用于测量输入信号与输出信号之间的相位差和频率差，并将这些信息传递给环路滤波器。
环路滤波器通过滤波和放大操作，将输入信号的误差转换为控制电压，然后传送给振荡器，使得输出信号的相位和频率与输入信号保持一致。
通过不断地调整控制电压，PLL芯片能够自动地追踪输入信号的相位和频率变化，从而实现时钟同步和频率合成的功能。
PLL芯片具有多种应用。
在通信领域，PLL芯片可以用于时钟恢复、时钟提取和时钟生成等功能。
例如，在调制解调器中，PLL芯片可以将接收到的调制信号转换为基带信号，从而实现数据的解调。
在计算机领域，PLL芯片可以用于时钟分频和时钟倍频等功能。
例如，在CPU中，PLL芯片可以将外部输入的时钟信号分频或者倍频，然后提供给内部电路使用。
在音频领域，PLL芯片可以用于音频解码和音频编码等功能。
例如，在MP3播放器中，PLL芯片可以将数字音频信号解码成模拟音频信号，然后通过功放输出到耳机或者扬声器。
PLL芯片具有许多优点。
首先，它能够实现信号的精确时钟同步和频率合成，从而提供高质量的通信、计算和音频信号。
其次，它具有良好的抗噪声性能，能够有效地消除外界的干扰和噪声。
再次，它具有较强的适应性和稳定性，能够自动地追踪和调整输入信号的相位和频率变化。
最后，它具有较低的功耗和较小的尺寸，能够满足现代电子设备对于能耗和空间的要求。
总而言之，锁相环芯片是一种重要的集成电路，广泛应用于通信、计算机、音频等领域。
它通过反馈控制原理，实现了信号的精确时钟同步和频率合成。
三相逆变器 锁相环pll 工作原理
三相逆变器锁相环pll 工作原理三相逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的设备。
它通常由逆变电路和控制电路两部分组成。
锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）是三相逆变器中的一个重要组成部分，用于实现电网电压和逆变器输出电压之间的同步控制。
锁相环（PLL）是一种用于提取频率和相位信息的控制系统。
在三相逆变器中，PLL的主要功能是将电网电压的频率和相位信息提取出来，并与逆变器的输出电压进行比较，以实现同步控制。
具体来说，锁相环通过不断调整逆变器的输出频率和相位，使其与电网电压保持同步，从而实现电能的高效转换。
锁相环的工作原理可以简单地分为三个步骤：相频检测、滤波和控制。
首先，相频检测器会对电网电压和逆变器输出电压进行相频检测，得到它们之间的相位差和频率差。
然后，滤波器会对相位差和频率差进行滤波处理，以减小干扰和噪声的影响。
最后，控制器根据滤波后的结果，调整逆变器的输出频率和相位，使其与电网电压保持同步。
在具体实现中，锁相环通常由相频检测器、环路滤波器和控制器三部分组成。
相频检测器可以通过比较电网电压和逆变器输出电压的相位差和频率差来提取同步信息。
环路滤波器则用于对相位差和频率差进行滤波处理，以消除噪声和干扰的影响。
控制器则根据滤波后的结果，调整逆变器的输出频率和相位，使其与电网电压保持同步。
在三相逆变器中，锁相环的工作原理非常重要。
通过锁相环的同步控制，可以有效地实现逆变器输出电压与电网电压的同步，从而提高逆变器的转换效率和功率质量。
同时，锁相环还具有快速响应、高精度和抗干扰等特点，能够在电网电压波动或扰动的情况下保持逆变器的稳定运行。
总结起来，三相逆变器中的锁相环是一种用于实现电网电压和逆变器输出电压同步控制的重要组成部分。
它通过相频检测、滤波和控制等步骤，不断调整逆变器的输出频率和相位，使其与电网电压保持同步。
锁相环的工作原理能够有效提高逆变器的转换效率和功率质量，并具有快速响应、高精度和抗干扰等特点，能够保持逆变器的稳定运行。
锁相环产品PLL芯片技术介绍
锁相环产品PLL芯片技术介绍
频率源可以说是一个通信系统的心脏，心脏的好坏很大程度上决定着一个机体的健康状况，而锁相环又是频率源的主要组成部分，因此性能优异的锁相环芯片对于通信系统来说是非常重要的。
锁相环的相位噪声对电子设备和电子系统的性能影响很大。
从频域看它分布在载波信号两旁按幂律谱分布，无论做发射激励信号，还是接收机本振信号以及各种频率基准时，这些相位噪声将在解调过程中都会和信号一样出现在解调终端，引起基带信噪比下降，误码率增加。
低相噪HitTIte锁相环产品分为集成VCO和没有集成VCO两种。
集成VCO的PLL芯片包括了HMC820，HMC821,HMC826等。
下面是与市场上同类产品的对比，以工作频段1720~2080MHz为例：
HMC820，HMC821在芯片内部的频率输出端集成了放大器，因此其输出功率高于同类产品，在某些情况下，可以直接做为LO输出推动混频器，省掉一个本振口缓冲放大器，为设计者节省了空间和bom成本。
HMC820,HMC821是多频段产品，可工作在三个频段，如HMC821的工。
常用锁相环芯片
常用锁相环芯片一、引言锁相环（PLL）是一种常见的电路，用于将输入信号的频率和相位与参考信号同步。
锁相环芯片是实现锁相环功能的重要部件，广泛应用于通信、计算机、音频等领域。
本文将介绍常用的锁相环芯片。
二、基本概念1. 锁相环（PLL）锁相环是一种反馈控制系统，它可以将输入信号和参考信号的频率和相位同步。
锁相环由比较器、低通滤波器、振荡器和分频器等组成。
2. 锁定时间指从开始输入参考信号到输出信号与参考信号同步所需的时间。
3. 抖动指输出信号与参考信号之间的瞬时差异。
抖动越小，表示输出信号与参考信号同步更稳定。
三、常用锁相环芯片1. CD4046CD4046是一款经典的数字锁相环芯片，由德州仪器公司推出。
它具有简单易用、性能稳定等特点，广泛应用于通讯、音频等领域。
2. AD9901AD9901是ADI公司推出的高性能数字锁相环芯片，具有高精度、低抖动等特点，广泛应用于通讯、雷达等领域。
3. LM565LM565是美国国家半导体公司推出的模拟锁相环芯片，具有锁定时间短、抖动小等特点，广泛应用于通讯、音频等领域。
4. MAX038MAX038是美国MAXIM公司推出的高性能模拟锁相环芯片，具有高精度、低抖动等特点，广泛应用于音频、视频等领域。
四、常见问题及解决方法1. 锁定时间过长可能是由于参考信号和输入信号的频率差异过大导致。
可以通过增加分频器的分频比例或调整低通滤波器的截止频率来解决。
2. 抖动过大可能是由于反馈控制系统不稳定或噪声干扰导致。
可以通过增加低通滤波器的阻尼系数或减小比较器灵敏度来解决。
3. 输出信号失真可能是由于振荡器质量差或分频器性能不佳导致。
可以尝试更换振荡器或分频器来解决。
五、总结锁相环芯片是实现锁相环功能的重要组成部件，常用的锁相环芯片有CD4046、AD9901、LM565和MAX038等。
在使用锁相环芯片时，需要注意锁定时间、抖动和输出信号失真等问题，并采取相应的解决方法。
锁相环的组成和工作原理
锁相环的组成和工作原理锁相环（Phase Locked Loop，简称PLL）是一种经常用于时钟恢复、频率合成和频率同步等应用的电路。
它由几个组成部分构成，包括相频偵测器（Phase Frequency Detector，简称PFD）、环形計數器（Divider），低通滤波器（Loop Filter）和振荡器（VoltageControlled Oscillator，简称VCO）。
锁相环通过调节振荡器的频率，以跟踪和同步输入信号的相位和频率。
锁相环的工作原理如下：1. 相频检测：锁相环的相频检测器（Phase Frequency Detector，简称PFD）用于测量输入信号和反馈信号之间的相位差和频率差。
根据相频检测器的输出，可以得到一个锁定的电压信号，该信号与相位差和频率差成正比。
2. 环形计数器：环形计数器（Divider）是用于将输出信号的频率降低至可控制范围的计数器。
当输出信号进入环形计数器时，计数器开始对信号进行计数，并输出一个较低频率的信号作为反馈信号输入到PFD中。
3. 低通滤波器：低通滤波器（Loop Filter）用于减小环形计数器输出信号的噪音，并将输出信号平滑化。
滤波器的输出电压与输入信号的频率和相位差成正比。
通过调整滤波器的参数，可以控制锁相环的锁定时间和跟踪精度。
4. 振荡器：振荡器（Voltage Controlled Oscillator，简称VCO）是一个根据输入电压的大小来调整输出频率的振荡器。
当输入电压增加时，振荡器的输出频率也会增加；当输入电压减小时，振荡器的输出频率也会减小。
在锁相环中，VCO的频率通过调节输入电压来实现相位和频率的跟踪。
当锁相环处于锁定状态时，相位差为零，频率差为零，输入信号的相位和频率与反馈信号完全同步。
如果输入信号的相位或频率发生变化，锁相环会通过调节VCO的频率来追踪这些变化，并使输入信号的相位和频率保持同步。
锁相环的工作原理可以简单描述为：输入信号经过相频检测器和环形计数器，产生一个较低频率的反馈信号。
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锁相环PLL电路原理及笔记本主板PLL芯片汇总
锁相环（phase locked loop），顾名思义，就是锁定相位的环路。
学过自动控制原理的人都知道，这是一种典型的反馈控制电路，利用外部输入
的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出信号频率对输入
信号频率的自动跟踪，一般用于闭环跟踪电路。
是无线电发射中使频率较为
稳定的一种方法，主要有VCO（压控振荡器）和PLL IC （锁相环集成电路），压控振荡器给出一个信号，一部分作为输出，另一部分通过分频与PLL IC 所产生的本振信号作相位比较，为了保持频率不变，就要求相位差不发生改变，如果有相位差的变化，则PLL IC的电压输出端的电压发生变化，去控制VCO，直到相位差恢复，达到锁相的目的。
能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路。
PLL（锁相环）电路原理
在通信机等所使用的振荡电路，其所要求的频率范围要广，且频率的稳定度要高。
无论多好的LC振荡电路，其频率的稳定度，都无法与晶体振
荡电路比较。
但是，晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外，其频率几
乎无法改变。
如果采用PLL（锁相环）（相位锁栓回路，PhaseLockedLoop）
技术，除了可以得到较广的振荡频率范围以外，其频率的稳定度也很高。
此
一技术常使用于收音机，电视机的调谐电路上，以及CD唱盘上的电路。