锁相环路

第一章锁相环路的基本工作原理

一、考核知识点

（一）锁相环路的基本工作原理；

（二）锁相环路的相位数字模型及其微分方程；

（三）锁相环路的基本性能。

二、考核要求

（一）锁定与跟踪的概念

1、识记：（1）相位的概念；（2）锁相环路的定义；（3）环路的捕获带（4）环路的同步带。

2、领会：（1）锁相环路是一个相位跟踪系统，它建立了输出信号瞬时相位与输入信号瞬时相位的控制关系（2）几个重要参数：载波相位、瞬时相位、自由振荡角频率、瞬时相差、移稳态相差；（3）环路的两种基本工作状态：捕获过程、锁定状态。

3、应用：（1）环路是处于锁定状态的判定依据；（2）一阶环稳态相差的计算。

（二）环路组成

1、识记：（1）环路的基本部件；（2）鉴相器的作用与数学模型；（3）鉴相器的分类：模拟乘法器鉴相器、序列电路（数字鉴相器）；（4）环路滤波器的作用与数学模型；（5）压控振荡器的作用与数学模型；（6）压控灵敏度；（7）压控振荡器的种类。

2、领会：（1）锁相环路的组成及框图；（2）正弦鉴相器及数学模型；（3）几种常用的环路滤波器及传递函数；（4）锁相环路的相位数学模型。

3、应用；（1）理想积分滤波器分析；（2）非常用环路滤波器的传递函数求解。

（三）环路的动态方程

1、识记：（1）瞬时频差；（2）控制频差；（3）固有频差；（4）环路增益K。

2、领会：（1）锁相环路动态方程

3、应用：（1）锁相环路动态方程的含意；（2）稳态相差的求解。

（四）一阶环路的捕获、锁定与失锁。

1、识记：（1）一阶环路；（2）相点；（3）相轨迹（4）相平面。

2、领会：（1）一阶环路的非线性微分方程；（2）相轨迹上相点的含义。

3、应用：（1）频率牵引现象；（2）一阶环路的捕获带、同步带、快捕带。

第二章环路跟踪性能

一、考核知识点

（一）锁相环路的线性相位模型及传递函数；

（二）锁相环路的性能指标；

（三）二阶环路在典型输入下的响应；

（四）环路的频率响应。

二、考核要求

（一）线性相位模型与传递函数

1、识记：（1）环路传递函数的概念；（2）讨论传递函数的含义。

2、领会：（1）锁相环路的线性相位模型；（2）环路的线性动态方程；（3）环路开环传递函数；（4）环路闭环传递函数；（5）环路误差传递函数：（6）采用三种常用滤波器环路的传递函数。

（二）二阶线性系统的一般性能

1、识记：（1）环路自然角频率ωn；（2）环路阴尼系数ζ；（3）环路的主要性能指标：延迟时间、上升时间、峰值时间、暂态时间、最大过冲量。

2、领会：（1）三种典型环路的ωn、ζ表示方法；（2）环路的频率响当当应及特性。

（三）环路对输入暂态信号的响应

1、识记：（1）环路的暂态相差；（2）相位阶跃；（3）频率阶跃；（4）频率斜升；（5）稳态相差。

2、领会：（1）分析二阶环路对输入暂态响应的方法；（2）采用无源比例积分滤波器的二阶环路对三种暂态信号输入的响应；（3）采用理想积分滤波器的二阶环路对三种暂态信号输入的响应。

3、应用：（1）环路暂态相差与稳态相差的计算。

（四）环路对输入正弦相位信号的响应

1、识记：（1）环路频率响应的概念；（2）环路输入相位的调制频率Ω；（3）调制跟踪环；（4）载波跟踪的概念。

2、领会：（1）常用二阶环的闭环频率响应；（2）常用二阶环的误差频率响应；（3）二阶环路频率特性的特点：无论采用何种滤波器的二阶环路，其闭环频率响应具有低通的性质、共误差频率响应具有高通的性质。

3、应用：（1）调制跟踪环的特点和应用；（2）载波跟踪环的特点与应用。

（五）环路稳定性

1、识记：（1）环路稳定性及判别方法；（2）稳定余量；（3）相位余量；（4）增益余量。

2、领会：（1）伯德准则；（2）采用伯德准则或稳定余量判断环路的稳定性。

（六）非线性跟踪

1、识记：（1）最大同步扫描速率的概念；（2）最大频率阶跃量的概念。

2、领会：（1）非线性跟踪的稳态相差。

第三章环路噪声性能

一、考核知识点

（一）环路存在噪声时的相位数学模型（仅含输入噪声及仅含VCO噪声两种情况）；

（二）环路噪声带宽B L及含义；

（三）跳周、平均跳周时间、跳周概率。

二、考核要求

（一）环路噪声相位模型

1、识记：（1）噪声与干扰的来源；（2）分析有噪声环路的方法。

2、领会：（1）环路存在噪声时的相位数学模型（仅含输入噪声及仅含VCO噪声两种情况）。

（二）环路对输入白高斯噪声的线性过滤特性

1、识记：（1）环路的噪声带宽B L；（2）环路的信噪比。

2、领会：（1）仅含输入噪声的相位数学模型；（2）环路输出噪声相位方差；（3）环路的噪声带宽B L的含义；（4）环路对输入噪声的过滤特性。

3、应用：（1）环路噪声带宽的计算；（2）环路信噪比的计算。

（三）环路对压控振荡器相位噪声的线性过滤

1、领会：（1）仅含VCO噪声的相位数学模型；（2）环路对VCO噪声的过滤特性。

（四）环路跳周与门限

1、识记：（1）跳周的概念；（2）环路噪声门限。

2、领会：（1）平均跳周时间及其计算；（2）跳周概率的含义及其计算。

第四章环路捕获性能

一、考核知识点

（一）捕获的概念及捕获过程；

（二）环路捕获的性能参数（捕获带、捕获时间）；

（三）辅助捕获的方法。