桂工锁相技术考试必考计算题(含答案,可打印)

1-3已知一阶环的，，。问当输入频率分别为和的载波信号时，环路能否锁定？稳定相差多大？

解：一阶环路能否锁定，要看固有频差与环路增益（最大控制频差）的之间的关系。

如果输入频率为1.98MHz，则，显然，环路能够锁定，且稳态相差为：

如果输入频率为2.04MHz，则，显然，环路将不能锁定，也就不存在稳定的状态了。

1-4已知一阶环的，，，在输入载波信号作用下环路锁定，控制频差等于。问输入信号频率为多大？环路控制电压稳态相差？

解：根据题目所给参数，可以得到

环路增益：，也即环路的最大控制频差；

根据环路动态方程：瞬时频差=固有频差–控制频差，且环路锁定时由于瞬时频差为零，因此固有频差等于控制频差，即

环路控制电压：

稳态相差：

1-5对于一阶环，设开环时

式中、为常数。鉴相器相乘系数，VCO控制灵敏度。问：

a)环路能否进入锁定？为什么？

b)环路的最大和最小瞬时频差值各为多少？

c)画出鉴相器输出波形；

d)为使环路进入锁定，在鉴相器和VCO之间加了一级直流放大器，问其放大

量必须大于多少？

解：a)固有频差：，

环路增益：

固有频差大于最大控制频差，因此环路不能进入锁定。

b)环路的最大瞬时频差：

环路的最小瞬时频差：

c)一阶环路不能锁定时，鉴相器的输出波形为非正弦差拍波，波形如下：

d)为了使环路进入锁定，放大器的放大量必须能够提供使VCO的控制频差达到固有频差的值。即

2-1下图为锁相环路频率特性测试电路，输入为音频电压，从VCO输入端输出电压

，LF采用。求：

a)画出此电路的线性相位模型；

b)写出电路的传递函数：

c)指出环路为几阶几型，为什么？

a)线性相位模型

b)闭环传递函数

代入得：

其中：

c)环路的阶和型

所以，环路为二阶1型环。

2-4采用有源比例积分滤波器的二阶环，当输入频率斜升信号时，要求环路稳态相差。问环路参数、应如何选择？

2-6设的环路，求输入相位为、和时的稳态相差

3-1在深空中用于跟踪飞船的测试设备使用一窄带载波跟踪环路，假定环路使用有源比例积分滤波器，设计环路噪声带宽，和，试确定：1环路阻尼系数与自然谐振频率；

2环路增益；

3选择电容值，并确定与之值。

3-2一个二阶锁相环路，环路滤波器由无源比例积分滤波器组成，并已知环路参数，，压控振荡器的增益系数为，鉴相器

的增益系数为。设输入到锁相环的信号为一正弦波，并已知信号功率与噪声功率谱密度之比。试求环路信噪比。

3-4一锁相环路输入端信号总功率对噪声功率谱密度之比是。而其中信号载波功率对总功率之比是。假定环路为载波跟踪环，。是运用线性理论确定其相位差方差。

3-6若一锁相环路的前置输入噪声带宽，输入噪声功率，输入信号电压。现已知环路参数：，环路噪声带宽，试求线性化环路鉴相器输出端均方电压抖动。

4-4一环路滤波器传递函数为的二阶环，其，，若要求允许的最大的，最大捕获范围为，试确定：

a)环路增益；

b)环路滤波器的时间常数、（注：因较小，较大，故可按近似）；

c)捕获带，看是否满足提出的要求；

d)捕获时间；

e)快捕带；

f)快捕时间；

4-6设计一个无源比例积分滤波器二阶锁相环路，、、、，试确定：

a)时间常数和；

b)环路自然角频率和环路阻尼系数；

c)环路同步带、捕获带、快捕带；

d)如果起始频差、、，试确定捕获时间。

例题1：在下图所示频率合成器框图中，参考频率，分频器，，，。求合成器输出频率的范围和频率分辨率。

例题2：在下图所示频率合成器框图中，参考频率，分频器，。求合成器输出频率的范围和频率分辨率。