锁相技术第2篇.pptVIP

第二章 环路跟踪性能 环路在同步状态下线性模型的建立 一般二阶线性系统时域和频域响应分析 二阶锁相环路时域响应和频域响应分析 环路的稳定性研究 §2.1 线性相位模型与传递函数 一、线性相位模型的建立 线性系统的传递函数的定义： 3、误差传递函数 三、二阶锁相环路的线性动态方程与传递函数 §2.2 二阶线性系统的一般性能 一、二阶系统及其描述 二、RLC电路的时间响应及其指标  描述暂态过程的指标： 三、频率响应 §2.3 环路对输入暂态信号的响应 研究内容： 环路在同步状态时，当输入信号的频率、相位发生变化时，环路会出现一个跟踪过程。 一、误差的时间响应 2、输入频率阶跃信号时 分析： 当 时： ③采用无源比例积分滤波器的二阶环 二、稳态相位误差 3.环路的“阶”与“型” 4.稳态相差等于零的解释 §2.4 环路对输入正弦相位信号的响应 一、锁相环路频率响应的概念 锁相环输入相位和输出相位之间的关系 二、常用二阶锁相环的频率响应 2.截止频率 误差频率响应 三、调制跟踪与载波跟踪 ? 调频波的完整表达式为： 2. 载波跟踪 二、常用二阶锁相环路的稳定性 2. RC积分滤波器二阶环的稳定性分析 3. 采用无源比例积分滤波器的二阶环 §2.6 非线性跟踪 线性跟踪状态： 二、同步带 三、最大同步扫描速率 四、最大频率阶跃量与峰值暂态相差 本章小结 RC积分滤波器的锁相环（频率响应和RLC一样） 频率响应 表明了频率为 的正弦输入相位 的作用下，输出相位 的幅度、相位与输入相位之间的关系。 锁相环的频率响应是环路对输入信号的相位频谱的响应，而不是对输入信号电压频谱的响应。 设输入信号为： 输入相位为： 频率为 的正弦相位输入 环路是线性系统，输出相位为同频正弦： 其中： 误差相位也是同频的正弦相位： 其中： 1、理想二阶环 引入参量： 闭环频率响应： 振幅频率响应 相位频率响应 理想二阶环闭环对数振幅频率响应 对数标尺 分析： 1.理想二阶环对输入相位来说, 相当于一个低通滤波器。在x1的频率范围内,对数振幅响应超过0dB。且阻尼系数越小,其峰值越高，下降速度越快。 一般情况下，认为 是截止频率，则有 振幅频率特性 相位频率特性 理想二阶环的误差对数振幅频率响应 误差振幅频率特性具有高通特性 2、RC积分滤波器和无源比例积分滤波器二阶环 分析方法和结果与理想二阶环类似！（略） 总结 ①由于闭环频率响应具有低通特性.只要 〈1，（严格的应该是 ), ,环路可以很好的传递相位控制， 跟踪于 ， 变化很小。此时锁相环的状态称为------调制跟踪状态。 ②当 时，环路不能传递相位控制， 就不能跟踪 的变化。由于此时误差频率响应呈高通特性，则有 和 一样的变化。 此时锁相环的状态称为------载波跟踪状态。 1.调制跟踪 概念：当 时， 跟踪 的变化。 若： 则有： 这种状态为调制跟踪状态，此时的锁相环称为调制跟踪环。 正弦相位 应用：可以作为调频信号的解调器 载波 调制信号 解调信号 为峰值频偏 调制灵敏度 设：FM波的调制信号为： 载波为： 则有：FM已调波的瞬时角频率为 已调波的瞬时相位为 和 相比较，幅度成比例,相位增加了 解调输出信号 锁相环VCO的输出信号为： VCO的控制电压： 当 大于 ,即调制频率处于闭环低通特性的通带之外时， 已不能跟踪 的变化。此时，VCO就没有相位调制,输出是一个未调载波。 当输入信号 的载频产生缓慢漂移时