射频锁相环设计基础射频锁相环 基础理论　 环路的性能　 电路实解　 锁相环在手机中的应用　 一．基础理论 锁相环路(Phase Locked Loop)是一个闭环的相位控制系统，它的输出信号的相位能自动跟踪输入信号相 位。系统框图如下： ui(t) uo(t) θ１(t) θ２（ｔ）　 PLL PLL 　 当 θ 1 (t ) 与 θ 2 (t ) 相等时，两矢量以相同的角速度旋转，相对位置，即夹角维持不变，通常数值又较小， 这就是环路的锁定状态。 从输入信号加到锁相环路的输入端开始，一直到环路达到锁定的全过程，称为捕获过程。设系统最初进 入同步状态 [2nπ ± ε θe , ε ω ] 的时间为 t a 。那么从 t = t 0 的起始状态到达进入同步状态的全部过程就称为锁相 环路的捕获过程。捕获过程所需的时间 T p = t a t 0 称为捕获时间。显然，捕获时间 T p 的大小不但与环路的 参数有关，而且与起始状态有关。 对一定的环路来说，是否能通过捕获而进入同步完全取决于起始频差 θ e (t1 ) = ω 0 。若 ω 0 超过某一 范围，环路就不能捕获了。这个范围的大小是锁相环路的一个重要性能指标，称为环路的捕获带 ω p 。 捕获状态终了，环路的状态稳定在 　　　　　　 θ e (t ) ≤ ε ω θ e (t ) 2nπ ≤ ε θe 　　 (1-1)　　　　　　　　　　　　 这就是同步状态的定义。只要在整个变化过程中一直满足(1-1)式，那幺仍称环路处于同步状态。由上可知， 在输入固定频率信号的条件之下，环路进入同步状态后，输出信号与输入信号之间频差等于零，相差等于常 数，即 θ e (t ) = 0 θ e (t ) = 常数 这种状态就称为锁定状态。 锁相环路的组成 锁相环路为什幺能够进入相位跟踪，实现输出与输入信号的同步呢？因为……