集成电路锁相环及其应用电路设计.pptx

1锁相的意义 实现相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环，简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。12.1 集成电路锁相环及其应用电路设计集成电路锁相环及其应用电路设计第第12章章 综合性电子线路应用设计综合性电子线路应用设计第1页/共18页2 VCO输出频率的高低由低通滤波器输出的平均电压Uc大小决定。VCO的输出Uo接至相位比较器的一个输入端，外部输入信号Ui与来自VCO的输出信号Uo相比较，经过相位比较器产生的误差输出电压Ud正比于Ui和Uo两个信号的相位差，经过低通滤波器滤除高频分量后，得到一个平均值电压Uc。这个平均值电压Uc朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变化，直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同，两相位差保持恒定（即同步）称作相位锁定。锁相环路基本组成方框图锁相环路基本组成方框图第2页/共18页3压控振荡器 压控振荡器是一个电压-频率变换装置,在环路中作为被控振荡器,它的振荡频率应随输入控制电压Uc(t)线性地变化（在一定范围内），可用线性方程来表示即 V(t)=V+KV Uc(t)当Uc(t)=0时，VCO的固有振荡频率为V。锁相环路基本组成方框图锁相环路基本组成方框图V VV V(t)(t)U Uc c(t)(t)第3页/共18页4 输入信号和输出信号的相位关系输入信号和输出信号的相位关系系统的瞬时相差系统的瞬时相差e(t)=1(t)-2(t)锁相环路基本组成方框图锁相环路基本组成方框图第4页/共18页5图12.1.3 捕捉带fv与同步带fL失锁失锁锁定锁定失锁失锁锁定锁定第5页/共18页612.1.3 数字锁相环及其应用电路设计 CC4046：通用的CMOS锁相环集芯片。特点：电源电压范围宽（为3V18V），输入阻抗高(约100M)，动态功耗小，在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600W，属微功耗器件。第6页/共18页7 CC4046方框图方框图N N第7页/共18页8VCOVCO的固有振荡频率的固有振荡频率由由C C1 1，R R1 1，R R2 2决定，决定，一般一般R R2 2=第8页/共18页9Typical centre frequency as a function of capacitor C1;T=25;VCOIN at 1/2 VDD;INH at VSS;R2=（VCO without frequency offset）.固有振荡频率固有振荡频率fvfv与与R1,C1R1,C1的关系的关系第9页/共18页10锁相环电路的应用锁相环电路的应用倍频：倍频：鉴相器鉴相器环路环路滤波器滤波器压控压控振荡器振荡器分频器分频器第10页/共18页11分频：分频：鉴相器鉴相器环路环路滤波器滤波器压控压控振荡器振荡器倍频器倍频器锁相环电路的应用第11页/共18页12频率合成：频率合成：鉴相器鉴相器环路环路滤波器滤波器压控压控振荡器振荡器分频器分频器分频器分频器m即即锁相环电路的应用第12页/共18页13mmnn第13页/共18页15mmnnfofoCO/BOCO/BORCRCCPCP当D3D2D1D0=0000时，n=16当D3D2D1D0=0001时，n=15第15页/共18页16设fR=32kHz m=2 ，则当 D3D2D1D0=0000时，n=16，mmnnfo则当 D3D2D1D0=0001时，n=15，第16页/共18页17mmnn第17页/共18页18感谢您的观看！第18页/共18页