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锁相环路线性分析

作者:未知   时间:2006-09-15 21:02:36  来自:  浏览次数:502  文字大小:【】【】【
简   介:本文介绍了一种锁相环位同步提取电路的组成和工作原理,并用FPGA实现了该电路,给出了实测的波形。

一、 环路线性化

 1.线性化条件:

 2.线性化环路方程:

 3.线性化环路相位模式:

 

 

二、环路传递函数

 ·线性网络可以用传递函数描述

 ·线性环路系统可以用环路传递函数描述

 ·用复频域传递函数描述可以简化系统的

分 分析,所以可用复频域环路传递函数描述

 PPPLL.

 

1.复频域中线性环路方程(P→S代之)

2.环路传递函数定义:

环路传递函数是表示输出与输入相位拉氏变换之比

3.环路传递函数类型

 ·开环传递函数 函数

 ·闭环传递函数 函数

 ·误差传递函数 函数

4.结论

 ·.均与有关

 ·环路滤波器不同,F(s)不同,环路传递函数也

  不同,可将分母标准化后进行比较。

 

三、环路传递函数分母标准化

1.举例说明:

  L、R、C串联振荡网络标准化传递函数并画

  出幅频特性

 ·先求传递函数H(S):

 ·把分母进行标准化为:

 

 ·

 ·标准化传递函数

 ·频域中传递函数

 ·画出幅频特性

,对应ξ=0.707中幅频特性

下降了3dB,为截止角频率,此频率

用下标c ,记为

结论:

 ·分母标准化便于环路比较

 ·,呈低通滤波特性

 ·截止频率

 

2.不同环路分母标准化的环路传递函数

不同环路ξ都不同

(由下表表示)

结论:

·环路不同,环路传递函数不同,ξ也不相同

·无环路滤波器的环路为一阶环,常用的环路滤波器

 形式中任意取一节作为环路滤波器构成的环路均是

 二阶环,二阶环路得到广泛应用。

·环路通常称为*阶*型环,其中“阶”用大写一、

 二、三表示,它取决于环路传递函数分母的最高次幂

 数,“型”用1、2、3表示,取决于环路中理想积分环

 节的个数。

 

四、环路跟踪性能分析

以一阶环路频响特性为例(对输入相位的调制频率Ω而言)

1.闭环传递函数频响特性

可见:

·一阶环闭环传递函数频响特性呈低通滤波特性

·截止角频率

2.误差传递函数频响特性

可见:

一阶环路误差传递函数呈高通滤波特性

 

 ·结论:

  a)一阶环闭环传递函数频响特性呈低通滤波

   误差传递函数频响特性呈高通滤波

   b)一阶环截止角频率,为提高

    环路抑制干扰和噪声能力,应使愈小愈

    好,这与提高环路稳定性使愈大愈好二者

    出现矛盾,所以一阶锁相环无实用价值。

c)实际中二阶锁相环可以兼顾环路抑制干、噪声能力与环路稳定性能,所以得到广泛应用

 

责任编辑:5life

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