第11章---反馈控制电路(1).pptVIP

也是一个调相信号，相位的变化与输入信号完全相同。这种跟踪方式叫调制跟踪。处于调制跟踪状态工作的锁相环叫调制跟踪环。利用调制跟踪环，可实现调频信号的解调。 若锁相环路输入的是调频信号  uFM(t)=Uimsin［ω0t+mfsinΩt］ 其中，调制信号uΩ(t)=UΩmcosΩt，在调制跟踪状态下，环路的输出相位  θ2(t)=mfsinΩt 压控振荡器的输入电压 即 所以，压控振荡器的输入电压就是调制信号。 (2)载波跟踪：根据锁相环频率响应特性分析，已知在带外，输出信号不能跟踪输入信号的相位变化。输出电压uo=Uomcosω0t，它是一个未调制的载波，其载频ω0跟随输入信号的载频变化，而相位不跟踪输入相位变化，这种状态叫载波跟踪。工作在载波跟踪的锁相环叫载波跟踪环。载波跟踪锁相环带宽窄，利用它的窄带跟踪特性，可以用于同步检波中载波信号的再生，数字信号传输中位同步信号的提取，淹没在噪声中信号的检测及其相干处理方面。 11.5 锁相应用举例 11.5.1 锁相频率合成 1. 用于频率合成中的锁相环 频率合成是由标准频率源经过频率的加、减、乘、除运算得到一系列的频率信号的理论与技术。实现频率合成的设备叫频率合成器。利用锁相技术实现频率合成的方法叫间接频率合成法，这种方法是目前频率合成中应用最广泛的方法之一。 用于频率合成中的锁相环有倍频锁相环、分频锁相环和混频锁相环。倍频锁相环如图11.21所示。锁定状态下，输入信号的参考频率fr与分频器输出信号频率fo/N相等，则环路输出信号频率 图11.22示出的是分频锁相环。在锁定条件下，输入信号的参考频率fr等于倍频器输出信号频率Nfo，所以输出信号的频率 (11.5―1) 图11.21 倍频锁相环的框图 图11.22 分频锁相环的框图 图11.23示出的是混频锁相环框图。输出信号频率fo与u1信号的频率f1在混频器中进行加减运算，得到和、差频fo±f1。锁定情况下，输入信号的参考频率fr与混频器输出信号频率fo±f1相等，则输出信号频率 (11.5―3) 分频、倍频和混频锁相环的电路形式很多，有模拟电路，也有数字电路。由这些基本环路可以构成各种各样的频率合成器。目前市场上集成频率合成芯片已大量销售，下面举一例说明。 图11.23 混频锁相环的框图 2.中规模集成频率合成器举例 MC145100系列是典型的中规模频率合成器。它们是CMOS电路。MC145106的方框图如图11.24所示，其中包含有参考振荡器(或放大器)、参考分频器、程序分频器和鉴相器。利用它构成锁相环时需要外接环路滤波器和压控振荡器。 图11.24 MC145106内部电路框图 图11.25示出的是利用MC145106芯片构成的民用波段收发信机频率合成器。收发频率由R/T来控制。程序分频器的分频比由预置端p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8所设置的9位二进制码决定，分频比N与预置数之间的关系列于表11.1中。 图11.25 用MC145106构成的民用波段收发信机频率合成器 表11.1 MC145106程序分频器分频比控制真值表 在混频器Ⅰ中，fo与参考振荡器的频率相减，得到接收机的第一本振频率f11=fo-fs。在混频器Ⅱ中fo与25.6MHz(5.12MHz×5)相减，得到fo-25.6MHz的差频信号。程序分频器的分频比为N，混频器Ⅱ的输出经程序分频器分频之后送到鉴相器上，从而完成锁相环路的反馈闭合。程序分频器输出信号的频率为(fo-25.6)/N(MHz)。在锁定条件下 图 11.26 根据表11.1所示，N=2时，fomin=25.61MHz；当N=511时，fomax=28.155MHz。共计510个点频。相邻点频的频率间隔等于5kHz。 11.5.2锁相解调 锁相技术被广泛应用于调制解调，特别是利用锁相实现角度调制信号的解调，噪声门限低。在通信中，接收的信号都是比较弱的，输入信噪比较低。在这种情况下，利用锁相解调更具有明显的优点。下面举一个利用集成锁相环NE567完成电话拨号的解调。 目前采用的电话，一种是拨盘式，利用机械