锁相环解调.docVIP

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2013年 3月 1日 东北石油大学课程设计任务书 课程 高频电子线路 题目 锁相解调电路的设计 专业 电子信息工程 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 本题目为集成锁相环路应用设计之一，即利用锁相环路设计已调信号的解调电路。通过本次电路设计，学习锁相环路的基本原理，掌握利用集成锁相环路实现调频解调电路及调幅解调电路的设计原理及过程。加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 (1) 利用集成锁相环路设计调频(FM)信号的解调电路，并分析工作原理； (2) 利用集成锁相环路设计调幅(AM、DSB)信号的解调电路，并分析工作原理； (3) 给出设计电路图。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 吴运昌. 模拟集成电路原理与应用. 广州：华南理工大学出版社，2000. [3] 谢自美华中科技大学出版社高吉祥电子技术基础实验与课程设计2002. 完成期限 2月2日-月日 指导教师 专业负责人 201 年 2 月 日 . 压控振荡器的输出经过采集并分频； ②. 和基准信号同时输入鉴相器； ③. 鉴相器通过比较上述两个信号的相位差(注 顾名思义为相位差,非频率差)，然后输出一个直流脉冲电压； ④. 控制VCO，使它的频率改变； ⑤. 这样经过一个很短的时间，VCO 的输出就会稳定于某一期望值。 锁相环可用来实现输出和输入两个信号之间的相位差同步。当没有基准（参考）输入信号时，环路滤波器的输出为零（或为某一固定值）。这时，压控振荡器按其固有频率fv进行自由振荡。当有频率为fR的参考信号输入时，uR 和uv同时加到鉴相器进行鉴相。如果fR和fv相差不大，鉴相器对uR和uv进行鉴相的结果，输出一个与uR和uv的相位差成正比的误差电压ud，再经过环路滤波器滤去ud中的高频成分，输出一个控制电压uc，uc将使压控振荡器的频率fv（和相位）发生变化，朝着参考输入信号的频率靠拢，最后使fv= fR，环路锁定。环路一旦进入锁定状态后，压控振荡器的输出信号与环路的输入信号（参考信号）之间只有一个固定的稳态相位差，而没有频差存在。这时我们就称环路已被锁定。 环路的锁定状态是对输入信号的频率和相位不变而言的，若环路输入的是频率和相位不断变化的信号，而且环路能使压控振荡器的频率和相位不断地跟踪输入信号的频率和相位变化，则这时环路所处的状态称为跟踪状态。 锁相环路在锁定后，不仅能使输出信号频率与输入信号频率严格相位差同步，而且还具有频率跟踪特性，所以它在电子技术的各个领域中都有着广泛的应用。 频率就是振荡的快慢，相位就是出现的迟早建议学习三角函数以及简谐震动，里面有讲频率跟相位。 这些都学过，可是还是不明白。两个正弦波如果频率不同是不是相位一定不同？我觉得如果要比较两个波形的相位，前提应该是两个波的频率要相同才行，但又不对，因为鉴相器的两个输入频率是不同的。所以我现在很糊涂。如果频率不同的话，相位差时刻都是变化的。锁相环稳定后，鉴相器两个输入频率是相同的，相位差保持恒定。 以正弦函数为例 F(t) = sin(2πft + α)：f就是频率；2πft + α 就是相位；α是t = 0时的相位，即初相位。频率不同就无从谈相差了re频率和相位是周期园函数的两个独立参数，想像一下两个人围着一个圆形场地跑步，离起跑点的圆弧距离是运动位置与起跑点所夹圆心角的函数，这个夹角就是相位，而一定时间所跑圈数是频率，如果两人速度相同（即频率相同），则两人之间的距离是始终不变的，也就是相位差是一定的，这个相位差大小取决于后跑者比先跑者延后起跑的时间。如果两人速度不一样，则之间距离（相位差）不断变化。所以频率不同，相位差不固定。鉴相器不管频率只比较相位，只要相位变化，就给信号给控制器对频率加以控制，使其二者频率一致。 “F(t) = sin(2πft + α)：f就是频率；2πft + α 就是相位；α是t = 0时的相位，即初相位。” 锁相环的工作原理，表面看是用鉴相器的输出控制VCO的频率，但实际是通过瞬时频率的积分达到相位控制，最终使反馈到鉴相器的瞬时相位与输入的瞬时相位之差趋于零 (2)解调的工作原理 锁相环路的输出信号频率可以精确地跟踪输入参考信号频率的变化,环路锁定后输入参考信号和输出参考信号之间的稳态相位误差可以通过增加环路增益被控制在所需数值范围内.这种输出信号频率随输入参考信号频率变化的特性称为锁相环的跟踪特性.