射频通信电路08(2007)(2)

同步带 (Tracking Range, Hold in Range)能够维持锁定所允许的输入信号频率偏离ωr的最大 值|ωi|

捕捉带 (Capture Range, Pull in Range)能够进入锁定所允许的最大| 能够进入锁定所允许的最大 ωi|2010-9-27 Information&Communication Engineering Dept. XJTU 15

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82 锁相环的跟踪特性一、静态特性1、锁定时瞬时频差为零 、ωe = ωi ωo = 0 进入鉴相器的两个信号频率相等

2、稳态相位误差 、锁定时两个输入信号的相位误差是一个常数， 锁定时两个输入信号的相位误差是一个常数，称为 稳态相位误差。该误差产生控制电压v 去控制VCO 稳态相位误差。该误差产生控制电压 c去控制 的频率，使之与输入信号频率相等。 的频率，使之与输入信号频率相等。 锁定时 ωo = ωi , ∴ A0 Ad AF (0) sin e∞ = ωi

e∞ = sin 1 ωi [ A0 Ad AF (0)] = sin 1 ωi AΣ 0A = A0 Ad 环路增益， Σ 0=A0 Ad AF (0) 环路直流增益 A2010-9-27 Information&Communication Engineering Dept. XJTU 16

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82 锁相环的跟踪特性e∞ = sin1

ωi 1 ωi = sin A0 Ad AF (0) AΣ 0

说明： 说明： (a)为使稳态相位误差减小，需要增加环路直流总增 为使稳态相位误差减小， 为使稳态相位误差减小 益AΣ0,或减小输入固有角频差ωi。 (b)当ωi增大时，e∞增大，即ωi越大，将VCO振荡 越大， 当 增大时， 增大， 振荡 频率调整到等于输入信号频率所需的控制电压越大， 频率调整到等于输入信号频率所需的控制电压越大， 也越大。 因而产生该电压的e∞也越大。 (c)当ωi>ΑΣ0时，e∞不存在，表明环路不存在使它 不存在， 当 锁定的稳态相位误差，也就是输入固有角频差过大， 锁定的稳态相位

误差，也就是输入固有角频差过大， 环路无法锁定。 环路无法锁定。

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82 锁相环的跟踪特性3、同步带 、能够维持环路锁定所允许的最大输入固有角频差， 能够维持环路锁定所允许的最大输入固有角频差， 此时的ωi记做ωH 。 ωH = ± AΣ 0 该结论在假设VCO的频率控制范围足够大的条 的频率控制范围足够大的条 该结论在假设 件下才成立。满足条件时， 件下才成立。满足条件时，同步带主要受鉴相器最 大输出电压限制。 大于VCO的频率范围，那 的频率范围， 大输出电压限制。若ωH大于 的频率范围 么即使有足够大的控制电压加到VCO上，也不能将 么即使有足够大的控制电压加到 上 VCO的输出频率ωo调整到ωi上。 的输出频率

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82 锁相环的跟踪特性二、跟踪特性跟踪性能是表示环路跟随输入信号频率或相位变 化而变化的能力. 化而变化的能力 讨论跟踪特性时， 的值一般很小， 讨论跟踪特性时，由于误差相位e的值一般很小， 可以近似用线性函数逼近鉴相器的鉴相特性， 可以近似用线性函数逼近鉴相器的鉴相特性， 从而使用线性系统分析的方法来进行分析。 从而使用线性系统分析的方法来进行分析。

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