第八章反饋控制電路第一節自動增益控制電路第二節自動頻率控制電路第三節鎖相環的基本原理第四節頻率合成器第8章反饋控制電路概述

以上各章分別介紹了放大電路、振蕩電路、調制電路和解調電路。由這些功能電路可以組成一個完整的通信系統或其它電子系統,但是這樣組成的系統其性能不一定完善。例如,在調幅接收機中,天線上感生的有用信號的強度往往由于電波傳播衰落等原因會有較大的起伏變化,導致放大器輸出信號時強時弱不規則變化,有時還會造成阻塞。又如,在通信系統中,收發兩地的載頻應保持嚴格同步,使輸出中頻穩定,而要做到這一點也比較困難。

特別是在航空航天電子系統中,由于收、發設備是裝在不同的運載體上,二者之間存在相對運動,必然產生多卜勒效應,因此引入隨機頻差。所以,為了提高通信和電子系統的性能指標,或者實現某些特定的要求,必須采用自動控制方式。由此,各種類型的反饋控制電路便應運而生了。根據控制對象參量的不同,反饋控制電路可分為以下三類：自動增益控制（簡稱ＡＧＣ）,自動頻率控制（簡稱ＡＦＣ）和自動相位控制（簡稱ＡＰＣ）。其中自動相位控制電路又稱為鎖相環路（簡稱ＰＬＬ）,是應用最廣的一種反饋控制電路。

比較器的作用是將外加參考信號ｒ(ｔ)和反饋信號ｆ(ｔ)進行比較,輸出二者的差值即誤差信號ｅ(ｔ),然后經過控制信號發生器送出控制信號ｃ(ｔ),對可控器件的某一特性進行控制。對于可控器件,或者是其輸入輸出特性受控制信號ｃ(ｔ)的控制（如可控增益放大器）,或者是在不加輸入的情況下,本身輸出信號的某一參量受控制信號ｃ(ｔ)的控制（如壓控振蕩器）。反饋網絡的作用是在輸出信號ｙ(ｔ)中提取所需要進行比較的分量,并送入比較器。誤差信號ｅ(ｔ)和控制信號ｃ(ｔ)一般是電壓。可控器件的可控制特性一般是增益或頻率,所以輸出信號ｙ(ｔ)的量綱是電壓、頻率或相位。１參考信號ｒ(ｔ)不變參考信號ｒ(ｔ)恒定為ｒ0假定電路已處于穩定狀態,輸入信號ｘ(ｔ)恒定為ｘ0,輸出信號ｙ(ｔ)恒定為ｙ0,誤差信號恒定為ｅ0。現由于輸入信號ｘ(ｔ)或可控器件本身的特性發生變化,導致輸出信號ｙ(ｔ)發生變化,產生一個增量Δｙ,從而產生一個新的反饋信號ｆ(ｔ),經與恒定的參考信號ｒ0比較,必然使誤差信號發生變化,產生一個增量Δｅ。誤差信號的變化將使可控器件的特性發生變化,從而使ｙ(ｔ)變化的方向與原來變化的方向相反,也就是使Δｙ減小。經過不斷地循環反饋,最后環路達到新的穩定狀態,輸出ｙ(ｔ)趨近于原穩定狀態ｙ0。

２.參考信號ｒ（ｔ）變化由于ｒ(ｔ)變化,無論輸入信號ｘ(ｔ)或可控器件本身特性有無變化,輸出信號ｙ(ｔ)一般均要發生變化。從ｙ(ｔ)中提取所需分量并經反饋后與ｒ(ｔ)比較,如果二者變化規律不一致或不滿足預先設置的規律,則將產生誤差信號,使ｙ(ｔ)向減小誤差信號的方向變化,最后使ｙ(ｔ)和ｒ(ｔ)的變化趨于一致或滿足預先設置的規律。由此可見,這種反饋控制電路可使輸出信號ｙ(ｔ)跟蹤參考信號ｒ(ｔ)的變化。

第一節自動增益控制電路

在通信、導航、遙測遙控系統中,由于受發射功率大小、收發距離遠近、電波傳播衰落等各種因素的影響,接收機所接收的信號強弱變化范圍很大,信號最強時與最弱時可相差幾十分貝。如果接收機增益不變,則信號太強時會造成接收機飽和或阻塞,而信號太弱時又可能被丟失。因此,必須采用自動增益控制電路,使接收機的增益隨輸入信號強弱而變化。這是接收機中不可缺少的輔助電路。在發射機或其它電子設備中,自動增益控制電路也有廣泛的應用。一、工作原理

１電路組成框圖

自動增益控制電路是一種在輸入信號幅值變化很大的情況下,通過調節可控增益放大器的增益,使輸出信號幅值基本恒定或僅在較小范圍內變化的一種電路,其組成方框圖如下圖所示。

KV設輸入信號振幅為Ux,輸出信號振幅為Uy,可控增益放大器增益為KV（uc）,即其是控制信號uc的函數,則有：Uy=KV(uc)UxKV在ＡＧＣ電路里,比較參量是信號電平,所以采用電壓比較器。反饋網絡由電平檢測器、低通濾波器和直流放大器組成。反饋網絡檢測出輸出信號振幅電平（平均電平或峰值電平）,濾去不需要的較高頻率分量,然后進行適當放大后與恒定的參考電平UR比較,產生一個誤差信號。２比較過程KV控制信號發生器在這里可看作是一個比例環節,增益為ｋ1。若Ux減小而使Uy減小時,環路產生的控制信號uc將使增益KV增大,從而使Uy趨于增大。KV若Ux增大而使Uy增大時,環路產生的控制信號uc將使增益KV減小,從而使Uy趨于減小。無論何種情況,通過環路不斷地循環反饋,都應該使輸出信號振幅Uy保持基本不變或僅在較小范圍內變化。３魚濾然波器指的作疤用環路限中的僵低通調濾波頂器是蛙非常斗重要劑的。感由求于發賤射功榮率變瀉化,距離抗遠近溜變化,電波買傳播當衰落幟等引屠起信堆號強馬度的烘變化下是比遞較緩搖慢的,所以草整個矛環路踢應具水有低偽通傳淘輸特湊性,這樣兄才能輪保證伯僅對段信號框電平奧的緩柳慢變膠化有茅控制爛作用河。尤禮其當蹄輸入司為調碎幅信杜號時,為了錦使調假幅波鄰的有誼用幅掉值變跡化不歲會被擠自動進增益膛控制油電路偉的控護制作獄用所渠抵消勻（此法現象打稱為株反調截制）,必須尊恰當匆選擇揚環路辛的頻旅率響鉗應特讓性,使對跡高于享某一妹頻率誰的調丟制信將號的騙變化第無響澡應,而僅倒對低進于這坡一頻屢率的酬緩慢但變化才有濫控制姿作用烤。這峰就主著要取仗決于岸低通才濾波欺器的膽截止投頻率她。三、窯主要蛾性能刑指標ＡＧ刺Ｃ電怖路的違主要棋性能煎指標喇有兩稈個:一是匹動態齡范圍,二是寧響應夕時間肢。化１.動態亡范圍ＡＧ姜Ｃ電檔路是校利用強電壓延誤差翼信號ue去消筐除輸黎出信邊號振萍幅Uy與理都想電咱壓振濫幅Uy0之間耕電壓悶誤差筆的自壇動控照制電帽路。悟所以,當電船路達葛到平咬衡狀遙態后,仍會陽有電突壓誤碼差存純在,從對頂ＡＧ塔Ｃ電技路的名實際爪要求昆考慮,一方言面希援望輸墊出信彎號振么幅的姥變化鈔越小姿越好,即與席理想堅電壓秩振幅快Ｕy0的誤銅差越逝小越敲好；射另一應方面填也希芬望容變許輸盜入信列號振價幅Ｕx的變揭化越譯大越非好,也就狀是說,在給繞定輸每出信梁號幅壓值變長化范刪圍內,容許菠輸入鍋信號革振幅專的變棕化越曾大,則表灘明Ａ針ＧＣ廈電路題的動必態范治圍越稿寬,性能趣越好云。郊設ｍo是Ａ尚ＧＣ歐電路富限定璃的輸蝴出信冠號振倆幅最屯大值僑與最億小值叼之比己（輸標出動疊態范拔圍）,即:ｍi為Ａ燭ＧＣ附電路月容許臨的輸密入信崇號振熱幅的坦最大陸值與嚇最小愛值之拍比（磁輸入焰動態懸范圍曬）,即:則有minmaxminminminmaxminminminmax0////VVxyxyyxxxiKKUUUUUUUUmm===上式蠶中,KVm玻ax是輸刪入信剛號振創幅最狀小時嚇可控終增益曉放大側器的忠增益,顯然,這應浮是它神的最拐大增富益。KVm珠in是輸傅入信求號振怒幅最疊大時鮮可控鋒增益媽放大辛器的書增益,顯然,這應坦是它勾的最筋小增典益。比值mi/mo越大,表明保ＡＧ斧Ｃ電橋路輸線入動筋態范肚圍越忠大,而輸蜂出動穴態范習圍越后小,則Ａ候ＧＣ國性能產越佳,這就費要求嶄可控吼增益那放大屠器的廟增益讀控制豎倍數亮ｎV盡可煎能大艱。ｎV也可握稱為秘增益鳴動態捉范圍,通常堡用分山貝數埋表示丘。２昌響應父時間ＡＧ刷Ｃ電嗽路是品通過掩對可控城增益算放大透器增益退的控蹤蝶制來纖實現冊對輸芒出信兵號振階幅變卵化的鼓限制,而增校益的便變化越又取涂決于蹲輸入弊信號而振幅側的變朝化。對Ａ斗ＧＣ病電路挪的響探應時咐間長勤度的牲要求腳取決左于輸室入信畫號Ux的類懲型和訴特點,根據漿響應詳時間闊長短花分別永有慢受速AG個C和快趟速AG碎C之分飄。而葬響應編時間銳長短宜的調圖節由羞環路鄉豐帶寬奪決定,主要牌是低公通濾采波器襲的帶份寬。稠低心通濾暈波器爛帶寬嫌越寬,則響寨應時擊間越害短,但容圓易出虜現反低調制日現象繞。二、葛電路艷類型根據驢輸入菌信號避的類非型、寫特點揮以及妹對控扁制的維要求,ＡＧ交Ｃ烤電路磁主要液有兩光種類攔型。帳１簡單孝ＡＧ季Ｃ電制路在簡嘗單Ａ圖ＧＣ躁電路倦里,參考雞電平UR＝０眨。這樣,無論拾輸入疾信號棵振幅Ux大小弦如何,ＡＧ潛Ｃ的逼作用欲都會相使增凝益KV減小,從而蕉使輸怨出信慨號振糕幅Uy減小游。其嚇輸出枝特性建如圖8-框4所示束。疊簡單星ＡＧ艇Ｃ電妨路的優點是線銅路簡板單,在實如用電居路里杠不需郊要電盛壓比婚較器嗎；缺點是對青微弱兵信號痰的接釀收很請不利,因為伐輸入醫信號俯振幅清很小前時,放大郊器的爛增益缸仍會祝受到害反饋爸控制么而有交所減題小,從而漂使接閣收靈基敏度宣降低握。所起以,簡單鋤ＡＧ甜Ｃ電渴路適獻用于脅輸入袖信號格振幅臂較大身的場妄合。8降–保4２.延遲粉ＡＧ索Ｃ電艘路在延抖遲Ａ玩ＧＣ淘電路茫里有捐一個懼起控行門限,即比京較器芹參考嘴電平UR。由式朽（8．3．5）可說知,它對第應的洽輸入蚊信號音振幅盆即為Uxm泳in。崖當輸依入信愧號Ux小于Uxm而in時,反饋扁環路暗斷開,ＡＧ剛Ｃ不園起作有用,放大袋器增商益KV不變,輸出朽信號Uy與輸假入信寫號Ux成線粒性關般系。吉當Ux大于Uxm彎in后,反饋焰環路渾接通,ＡＧ焦Ｃ電心路開現始產暴生誤嫩差信喇號和選控制剝信號,使放虧大器腳增益KV有所欄減小,保持駱輸出信帥號Ｕy基本昨恒定數或僅飼有微鄭小變永化。8–5

當輸蔑入信觀號Ｕx大于梅Ｕxm用ax后,ＡＧ煌Ｃ作聚用消押失。份可見,Ｕxm緒in與Ｕxma政x區間呼即為少所容兔許的天輸入涂信號碎的動任態范逼圍,Ｕym冤in與Ｕym耽ax區間亂即為燭對應極的輸慈出信名號的芬動態其范圍奮。這種總ＡＧ喚Ｃ電亞路由介于需搭要延芹遲到碗Ｕx＞Ｕxm青in之后歡才開遲始控盤制作用,故稱返為延鮮遲Ａ閃ＧＣ別。各“延啄遲”舌二字捏不是賭指時奏間上御的延氧遲。圖8-休6延遲AG良C電路3．前橫置AG增C、后箭置AG棚C與基挖帶AG支C前置AG后C是指AG取C處于循解調耕以前殖，由測高頻番（或簡中頻財）信死號中掃提取顛檢測啟信號陪，通帆過檢狐波和極直流贊放大協，控房誠制高均頻（剛或中巴頻）耗放大堡器的獻增益燭。后置AG雕C是解調摔后提裳取檢噴測信春號來考控制揉高頻蒸（或薦中頻飛）放舌大器喪的增挪益。基帶AG憐C是整個AG申C電路宮均在柏解調占后的固基帶弓進行脫處理腦。第二烘節塵自梨動頻杜率控瓣制電透路一、擇工作抹原理自動合頻率雹控制者（Ａ鋪ＦＣ抽）電專路由國頻率昂比較勾器、鉛低下通濾艇波器課和可層控頻膨率器衣件三銹部分賢組成,其方糊框圖冷如圖8-摧7所示甚。ＡＦ界Ｃ電魚路的啟控制蛾參量煉是頻無率。恢頻率悠比較身器通脖常有謝兩種,一種停是鑒殿頻器,另一醫種是女混頻—鑒頻芹器。晃在前尸一種夸情況,鑒頻恒器的啞中心辛角頻葬率ω0起參沒考信東號ωr的作掌用。接在后港一種閱情況,本振養信號(角頻列率為ωL)先與教輸出話信號(角頻提率為ωy)進行月混頻,然后迷再進怕行鑒聞頻。室參考好信號ωr=ω0+ωL。8-7頻率牛比較笨器輸出螺的誤僚差信閃號ue是電感壓信岡號,送入低通遍濾波緊器后取稠出緩攀變控喘制信徹號uc。可控刺頻率低器件通常瓦是壓婚控振背蕩器顧（Ｖ叉ＣＯ于）,其輸讓出振亡蕩角輛頻率姥可寫漁成:ωy(t)=馬ωy0+kcuc(t盜)二、父主要波性能軍指標對于往ＡＦ亡Ｃ電別路,主要差性能遍指標捎是其膠暫態土和穩多態響跑應以管及跟泊蹤特匹性。腐１.暫態尿和穩皮態響成應根據兄圖8-翁7,可求聚得Ａ信ＦＣ付電路亮的閉造環傳攪遞函撤數:T(此s)=由此鄉豐得到槽輸出凡信號河角頻香率的敲拉氏爆變換魯式:)(1)()()(sHkksHkksscPcPry+=WW)()(1)()(ssHkksHkksrcPcPyW+=W對上碎式求濱拉氏躺反變姨換,即可字得到微ＡＦ舉Ｃ電迫路的所時域炸響應,包括嶄暫態獵響應行和穩國態響研應。)(1)()()(SHkkSHkksscPcPry+=WW２跟蹤森特性紀根據赤圖8-借7,可求憤得Ａ諸ＦＣ德電路址的誤辣差傳覽遞函溪數:Te串(s)=要注欄意的周是,這里歇的Ｔe（ｓ）概是誤民差角嶄頻率Ωe(s宵)與參潤考角繼頻率Ωr(s廉)之比,而不蹦是鑒吧相器添輸出枕誤差尾電壓ue(s)與Ωr(s號)之比,因為哭我們歸在Ａ否ＦＣ兔電路創里關播心的艇參量制主要芹是角甚頻率鐵。混)(11)()(SHkksscPry+=WWＡＦ趙Ｃ屆電路拴中誤劈燕差角純頻率ωe的時餡域穩鑄態誤漁差值:ωe∞=三、應用聰Ａ奴ＦＣ枝電路剪應用希較廣,擇其悔主要同簡介劫如下啦。肆１在調美幅接滑收機斑中用猾于穩盒定中界頻頻欠率超外界差式模接收陶機是噸一種章主要脹的現叫代接緞收系挪統。晴它影是利運用混柏頻器冷將不鈔同載累頻的垃高頻斤已調效波信剩號先君變成評載頻鉆為固抵定中鐮頻的較已調稅波信怒號,再進盆行中輕頻放翼大和恐解調悄。其乎整機貓增益撞和選肉擇性剪主要伯取決在于中攏頻放隊大器鴿的性同能,所以墓，這賠就要蜻求中亦頻頻內率穩那定,為此慚常采蘭用Ａ震ＦＣ屈電路貍。拆8–8在正絕常工句作情影況下,接收躺信號解載頻屠為ωc,相應拿的本蠢機振叫蕩信覆號角趟頻率醒為ωL,混頻牽后輸僻出中京頻角漏頻率桌為ωI=ωL-ωc。8–8如果搖由于彈某種莖原因,本振塑角頻怠率發盈生偏隆移ΔωL而變驕成ωL+Δ敬ωL,則混壤頻后負的中請頻將棟變成ωI+Δ助ωL。此蠻中頻員信號略經中剩放后殲送給急鑒頻丙器,鑒頻扇器將藏產生跌相應拖的誤殼差電飛壓ue,經低然通濾膊波后團控制財本振鏟的角惕頻率ωL,使其統向相賓反方拜向變飛化,從而亦使混燭頻后淡的中苦頻也淘向相坑反方陽向變鐘化,經過漂不斷椅地循丟環反蜓饋,系統場達到子新的春穩定佩狀態,實際茅中頻制與ωI的偏艷離值做將遠得小于ΔωL,從而琴實現晨了穩劑定中刻頻的的目的虜。第三燈節它鎖相遼環路柏Ａ龜ＦＣ甜電路組是以德消除瞇頻率敵誤差劫為目澆的的黨反饋斬控制披電路萄。馬由于獲它的曬基本汪原理林是利鏡用頻庸率誤狼差電后壓去誓消除偶頻率需誤差,所以酒當電成路達括到平挨衡狀選態之俊后,必然圾有剩宣余頻野率誤朋差存腸在,即頻克差不教可能日為零旁。這鑰是一啟個不鑒可克贊服的艘缺點燭。溜鎖相毅環路傳也是循一種淋以消封除頻盆率誤示差為煌目的贊的反腹饋控閃制電璃路。殿但它復的基護本原愛理是敗利用攝相位蛋誤差周電壓特去消腥除頻戒率誤抱差,所以看當電槐路達燦到平魂衡狀碗態之需后,雖然委有剩謹余相于位誤戲差存產在,但頻勾率誤醉差可敢以降椅低到炸零,從而警實現悲無頻邀差的雪頻率荷跟蹤啞和相壁位跟耗蹤。崗而艦且,鎖相漢環還冤具有烈可以灑不用譜電感伸線圈贊、易認于集級成化戶、性砌能優雜越等竿許多顯優點,因此餃廣泛蜂應用挎于通瓜信、廣雷達債、制免導、們導航彈、儀煙表和貪電機床等方吳面。卡一、津工作避原理鎖相抽環路索主要紋由鑒閱相器近（PD）、警環路趁濾波催器（LF）和去壓控斥振蕩卵器（VC涉O）三先部分眉組成,如圖8-女10所示歌。被忍控參蘿量是忠相位片。暗設旋菊轉矢禮量券和觀分獎別表栗示鑒業相器冒輸入速參考翠信號ui（ｔ）好和壓宋控振休蕩器美輸出泛信號uy（ｔ）,它們筋的瞬匪時角摩速度摘和瞬粘時角拳位移遭分別震為ωi（ｔ）蜘、ωy（ｔ）煮和φi（ｔ）狼、φy（ｔ）缺。顯然,只有悲當兩誕個旋隸轉矢望量以蘇相同要角速農度（蒜即ωi＝ωy）旋轉疼時,它們滾之間賓的相杜位差束才能肅保持膨恒定避值。8–10

設旋紗轉矢壟量喬和外分輝別表尚示鑒教相器泥輸入桿參考覺信號ui（ｔ伸）和監壓控晝振蕩越器輸顆出信傻號uy（ｔ品）,它們棄的瞬默時角犧速度卸和瞬攀時角濕位移便分別株為ωi（ｔ阻）、ωy（ｔ莫）和φi（ｔ過）、φy（ｔ右）。膝顯然,只有念當兩抹個旋時轉矢發量以跨相同負角速耍度（洪即ωi＝ωy）旋盈轉時,它們宜之間欲的相劉位差途才能匠保持南恒定含值。8–10

鑒相策器將卻此恒典定相愉位差蓬變換旅成對木應的妹直流慮電壓,去控眼制Ｖ肯ＣＯ族的振妖蕩角邀頻率ωy,使其叢穩定菜地振逝蕩在擾與輸售入參困考信污號相猶同的浮角頻迷率ωi上。介這種旺情況麗稱之畏為鎖定。反售之,兩者跌角頻乳率不磨相等,相位母差不絡恒定,則稱郵為失鎖。8–10

若某急種因舊素使ωy偏離姥了ωi,比如端說,ωy＜ωi,則顧比耽旋蘭轉得雁慢一頭些,瞬時掛相位專差［φi（ｔ才）－φy（ｔ騰）］始將隨比時間全增大,則鑒粥相器損產生擦的誤腿差電庭壓也善相應岡變化株。該正誤差漠電壓鴨通過懷環路健濾波論器（史實際窯上是散一個并低通習濾波樓器）螞后,作為釣控制象電壓蝕調整見ＶＣ乘Ｏ的地振蕩尋角頻四率,使其脂增大,因而聾瞬時喉相位鏈差也釋將減失小。8–10

經過膚不斷底地循君環反竿饋,量的帶旋轉豬角速筐度逐鎖漸加誓快,直到演與抗旋熄轉角品速度思相同,重新穗實現ωy＝ωi,這時斃環路潔再次況鎖定,瞬時筒相位欣差為候恒值,鑒相鄰器輸碑出恒陽定的喉誤差鳳電壓集。二、突基本渡環路精方程為了截建立鞠鎖相磁環路鋪的數杜學模弊型,需要屋先求術出鑒辮相器固、伯環路蔽濾波萍器和刺壓控譽振蕩宿器的峽數學霧模型撥。梨１.鑒相躁器設鑒訴相器析輸入料參考夾信號ui（ｔ）貧和Ｖ牧ＣＯ近輸出平信號uy（ｔ）抽均為渾單頻婦正弦臉波。盒一抖般情脹況下,這兩歐個信嚇號的屢頻率烘是不漁同的影。設ωy0和（ωy0ｔ＋φy0）分別扶是Ｖ愧ＣＯ渾未加餐控制匹電壓抓時的殘中心框振蕩房誠角頻雖率和吐相位,其中φy墻0是初衫相位,又φ1疤(t期)和φ2眼(t擁)分別膨是ui(t)和uy(t)與未柜加控咱制電遷壓時貝ＶＣ乏Ｏ輸計出信忽號的弦相位焰差。文即:密φ1(t姑)=巾φi(t快)-（ωy0t+胸φy0）φ2(t套)=經φy(t訂)-（ωy0t+哀φy0）所以,老φ1(t公)-寧φ2(t褲)=殺φi(t飛)-佛φy(t醫)點若鑒慈相器笨采用茂模擬蓄乘法送器組張成的泥乘積竭型鑒壘相器,根據掩鑒相秤特性采和上癥式,其輸卸出誤柏差電伐壓為:ud(t)=Udsi尾n［φ1冶(t句)-滔φ2玩(t隆)］=Udsi鴉nφe(t)2、環湖路濾襲波器LF環路濾波器具有低通特性，其主要作用是濾除鑒相器輸出端的高頻分量和噪聲，經LF后得到一個平均電壓用來控制VCO的頻率變化，常見的濾波器有以下幾種形式。RCvd（t）vc（t）RC積分腐濾波籌器vd（t）vc（t）無源杜比例萍積分襯濾波光器vd（t）vc（t）有源次比例容積分槳濾波睡器①RC積分澆濾波灘器傳輸牧函數迫：R1CR2R1R2C-+②無續源比出例積救分濾喪波器R1CR2vd（t）vc（t）無源比例積分濾波器其中：,通常R1>R2③有群源比振例積切分濾抄波器如果將F（s）中的s用微分算子p替代，可寫出濾波器的輸出電壓與輸入信號之間的微分方程：其中為微厘分算俊子，由上只式可迎得環如路濾惑波器顯的電嶼路模才型如蜂右圖站所示軍。F(p)vd（t）vc（t）有源比例積分濾波器R1R2C-+３逢壓控雨振蕩邀器在有屆限的雨控制亮電壓旺范圍喘內,ＶＣ學Ｏ的香振蕩紙角頻混率ωy（ｔ）提與其彩控制麗電壓撇可寫甘成線容性關抗系,有:勒ωy輕(t促)=腦ωy0+kcuc(t胳)其中吊ｋc為壓囑控靈再敏度,是一裝常數喚。屆因此,ＶＣ姐Ｏ輸載出信過號uy（ｔ）隙的相現位:所以,郊φ2(t盞)=健kc∫t0uc(t說)d量t可見,雖然誤ＶＣ助Ｏ的私振蕩鐘角頻蠢率ωy（ｔ）壞與控評制電賽壓uc（ｔ）皂成線橫性關煮系,但其個瞬時諒相位威變化φ2（ｔ）停與uc（ｔ）漂卻是逝積分冠關系痰。少因此其對于錯鎖相累環路退來說,ＶＣ粱Ｏ被委視為男一個捎積分旬器。衛若由用積現分算浴子懂來表濕示,則上鼠式可撕寫成:φ2(t艙)=kc４亡環路殿相位甚模型按照隔前面執所確伍立的糊鑒相紡器、撕環凳路濾驗波器牲和Ｖ繼ＣＯ盤的數省學模么型,根據情圖8-禁10的方另框圖,可建優立鎖汗相環算路的梢相位弦模型利如圖8-糞19所示,并可赴寫出況一個竭統一左的方推程式:事φe(t訊)=挨φ1(t境)-財φ2(t響)=門φ1(t抖)-籠對上往式兩粥邊微灣分,可得甜到:削pφe(t類)=扯pφ1(t響)-卸kckbH(連p)見si善nφe(t禿)稱為杯基本氧環路盡方程繳。崗8–19基本宜環路茶方程責的意夜義在弄于它站從數株學上溜描述凍了鎖抄相環袖路相召位調役節的狡動態逢過程,說明滑了在元環路粗閉合既以后,任何些時刻之的瞬善時頻喉差都賢等于掀固有谷頻差閘減去尤控制蒸頻差闖。秀當環守路鎖款定時,瞬時談頻差心為零,控制鄰頻差飄與固第有頻賤差相器等,相位長誤差φe（ｔ）出為一截常數,用φe∞表示,稱為舅穩態毀相位刷誤差勁。砍由于廚基本塵環路塌方程創中包姻含了音正弦叨函數,所以向是一自個非僑線性投微分他方程廟。袋因為競ＶＣ位Ｏ作守為積槳分器后其階鉛數是蘇１,所以周微分民方程腎的最報高階拜數取健決于凡環路艇濾波涉器的輛階數析加１樸。一愈般情揀況下,環路酒濾波紋器用當一階乞電路島實現,所以伏相應惡的基隊本環廣路方釣程是乎二階蝦非線濤性微低分方的程。蕉基本早環路冷方程團是分角析和丙設計帳鎖相壓環路剖的基妄礎。三、委鎖相鋸環工駛作過醫程的朽定性拍分析1.鎖定蛋狀態慚當在固環路健的作饅用下,調整舍控制做頻差垂等于拋固有湯頻差辯時,瞬時倦相差θe(t往)趨向奮于一擠個固污定值,并一鼠直保含持下酸去,即滿邀足（8―行37）鎖定臟時的專環路否方程蘿為（8―拼38）（8―擔39）從中考解得型穩態虜相差鎖定睬正是保在由卷穩態請相差θe(∞態)產生媽的直屬流控振制電革壓作阿用下,強制蠟使VC尺O的振之蕩角潔頻率ωv相對敲于ω0偏移村了Δω0而與冒參考戒角頻歌率ωr相等衫的結壇果。孔即（8唯―4攝0）2.跟蹤巨過程而當VC拒O控制偏頻差Δωv大得柜足以獻補償固有歡頻差Δω0時,環路虹維持受鎖定,因而軌有如果丹繼續在增大Δω0,使｜Δω0｜＞K0UdF(j乒0)聯,則環候路失菊鎖(ωv≠ωr)。因此,我們接把環墳路能循夠繼南續維昆持鎖呀定狀哪態的窄最大呼固有顆頻差炕定義調為環俗路的琴同步憲帶:故（8―窗41）3.失鎖曾狀態資失鎖汗狀態通就是瞬時挪頻差(ωr-ωv)總不犧為零毅的狀忍態。鍬這時,鑒相自器輸肆出電詢壓ud(t)為一滑上下不不對真稱的鴿穩定自差拍座波,其平服均分垃量為蛙一恒牛定的謝直流趁。這播一恒孟定的賠直流磁電壓愚通過描環路檢濾波宅器的準作用簽使VC亞O的平炒均頻弄率ωv（振與蕩頻哲率）偏離ω0（固我有振點蕩頻菊率）向ωr（參朋考信迫號頻符率）靠攏,這就梢是環扎路的悔頻率牽襲引效閉應。4.捕獲狠過程蘿開機當時,鑒相槍器輸夢入端工兩信議號之運間存諒在著漫起始虧頻差(即固奪有頻冬差)Δω0,其相你位差Δω0t。因此,鑒相芳器輸勾出的晚是一衣個角聯頻率直等于勤頻差Δω0的差休拍信完號,即（8―頌42）若Δω掏0很大,ud(t)差拍頭信號批的拍咱頻很默高,易受絡環路私濾波港器抑趕制,這樣徑加到VC綱O輸入朵端的渾控制收電壓uc(t)很小,控制違頻差踏建立窗不起綢來,ud(t)仍是咱一個梅上下南接近袋對稱乘的穩防定差拍疑波,環路竊不能蛾入鎖饅。圖8―傭20頻率怨捕獲公鎖定幟示意骨圖環路砍能否范發生籍捕獲軟是與營固有掛頻差副的Δω0大小欠有關笨。只購有當|Δω0|小到蹲某一露頻率白范圍翁時,環路脈才能襲捕獲嫁入鎖,這一惑范圍僵稱為溉環路咸的捕潤獲帶Δωp。它定蒜義為小在失窄鎖狀趨態下續能使陡環路戶經頻褲率牽鎖引,最終沿鎖定哀的最膨大固柔有頻充差|Δ洋ω0|ma皇x,即（8―忙43）四、鎖相順環路駕的線綿性分衰析鎖相流環路勞線性忍分析憶的前孩提是餓環路壺同步,線性日分析輪實際納上是宿鑒相琴器的呀線性匹化。搭雖然唱壓控吩振蕩緞器也攏可能埋是非揭線性補的,但只昌要恰禮當地謝設計咱與使凱用就逼可以紅做到邁控制寬特性沙線性殲化。懼鑒相繳器在稼具有估三角聾波和暫鋸齒扛波鑒減相特鍛性時溜具有格較大短的線距性范腫圍。演而對晚于正凡弦型惜鑒相白特性艱。當｜θe｜≤π／6時,可把鈔原點稻附近遙的特皺性曲賊線視卷為斜務率為Kd的直縱線,如圖8―2曠1所示別。因此,式(8找―2羞1)可寫另成(8取―4寺4)圖8―朱21正弦爐鑒相飛器線榴性化鑼特性彎曲線圖8―籃22線性狂化鑒視相器挎的模闊型用Kdθe(t)取代攪基本裳方程碧式(8羽―3黎5)中的Udsi根nθe(t)可得蔬到環勻路的賺線性鋼基本察方程（8―綢45）(8階―4甩6)或式中緩，K=完K0Kd稱為怪環路岡增益王。K的量恭綱為稱頻率海。式(8顧―4怕6)相應的鎖兩相環良線性使相位穿模型買如圖8―歲23所示惱。圖8―距23鎖相雹環的免線性悲相位夸模型(時域)對式(8勻―4員6)兩邊悅取拉祖氏變壘換,就可加以得霉到相蒸應的致復頻莖域中何的線糾性相憤位模驚型,如圖8―驕24所示艱。圖8―斃24鎖相殖環的碰線性德相位常模型(復頻積域)環路谷的相抖位傳蟻遞函玩數有圈三種,用于祝研究決環路哥不同令的響頂應函趣數。總（1）開而環傳釀遞函生數研皺究開膚環(θe(t)=θ1(t))時,由輸怒入相霸位θ1(t)所引吵起的摟輸出雨相位θ2(t)的響勺應,為開環（8―絡47）（2）閉戲環傳悅遞函垂數研倡究閉范環時,由θ1(t)引起畝輸出顆相位θ2(t)的響事應,為（8―跡48）（3）誤現差傳蛋遞函睬數研蠶究閉烏環時,由θ1(t)所引鳥起的鄰誤差幟響應θe(t),為（8―怖49）Ho(s)、H(s)、He(s)是研剃究鎖璃相環袍路同糾步性起能最售常用的潮三個展傳遞疏函數,三者割之間丟存在絨如下裝關系:（8―性50）（8―鉆51）表8―竄1列出清了采塔用無秤源比屢例積搭分濾削波器黑和理旗想積寄分濾及波器(即A很高喘時的豪有源對比例慢積分濾襖波器)的環料路傳呈遞函鉛數。表8―1表8―獸2表8-瘦2列出會了系金統參勾數x、wn表示溪的傳寺遞函由數及x、wn與電嫌路對鹿數K、t1和t2的關灑系1．跟沸蹤特柴性鎖相姑環的業一個蜂重要基特點壯是對擺輸入是信號珍相位土的跟辮蹤能澡力。眠衡量丈跟蹤霸性能扯好壞釘的指見標是冰跟蹤瘦相位放誤差,即相遺位誤侄差函球數θe(t擾)的暫火態響胳應和鍵穩態躬響應僵。其田中暫稠態響球應用失來描帖述跟功蹤速哪度的攝快慢伴及跟松蹤過痰程中屈相位攝誤差丙波動陣的大齡小。蒼穩態倦響應廈是當t→只∞時的閑相位訴誤差吵值,表征務了系中統的菊跟蹤餓精度臨。在給勒定鎖腸相環訪路之治后,根據獻式(8爹―4卡9)可以才計算敗出復凍頻域斤中相揀位誤欺差函屑數θe(s孝),對其氏進行椅拉氏近反變叨換,就可淘以得市到時蔬域誤憤差函辦數θe(t茄)。下面靠我們鉗分析按理想競二階載環對巨于頻撈率階架躍信蜻號的遞暫態愈誤差森響應廢。當輸荒入參按考信酬號的腥頻率陸在t=好0時有步一階嚷躍變軋化,即（8―肢52）其對元應的茄輸入躬相位（8―折53）（8―磚54）則（8―杰55）進行燦拉氏亮反變無換,得當ξ＞1時,當ξ=慈1時,當0＜ξ＜1時,(8禮―5逝6c疼)(8千―5頁6b嗎)（8―泛56啞a）式(8航―5甲6)相應旁的響繞應曲暴線如派圖8―趟25所示蜜。由益圖可借見:(1匆)暫態彩過程暫的性介質由ξ決定穴。當ξ＜1時,暫態扶過程向是衰段減振醒蕩,環路達處于右欠阻提尼狀辨態;當ξ＞1時,暫態刺過程街按指突數衰慌減,盡管銜可能單有過慰沖,但不奏會在匪穩態蒙值附缸近多纖次擺仙動,環路筍處于過臨阻尼宅狀態;當ξ=購1時,環路犯處于番臨界北阻尼魂狀態,其暫抓態過攏程沒抄有振案蕩。(2異)當ξ＜1時,暫態飄過程員的振懲蕩頻虹率為（1-枝ξ2)1/喚2ωn。若ξ=涼0,則振就蕩頻鍬率等芒于ωn。所以ωn作為告無阻附尼自艙由振泄蕩角縱頻率醬的物此理意芝義很肆明確烘。(3秧)由圖見可見,二階漏環的彎暫態獎過程裂有過鎖沖現您象,過沖咽量的含大小溜與ξ值有覺關。ξ越小,過沖捐量越食大,環路壘相對砍穩定勾性越風差。糠(4沖)暫態秒過程需是逐棟步衰教減的,至于堵衰減砌到多野少才針認為明暫態項過程裹結束,完全破取決紗于如斃何選此擇暫態結步束的珠標準女。圖8―守25理想汪二階境環對金輸入釋頻率系階躍加的相強位誤衰差響碎應曲蓋線圖8―駱25理想符二階燦環對辣輸入赤頻率餅階躍筋的相顛位誤兔差響夫應曲欄線(4糕)暫態濤過程抵是逐勇步衰丑減的,至于朝衰減四到多曠少才批認為廢暫態醉過程堪結束,完全反取決孟于如絕何選照擇暫態結持束的蜘標準恩。穩態傷相位唐誤差缸是用美來描散述環明路最眾終能醒否跟狗蹤輸愈入信宵號的蘋相位項變化視及跟臨蹤精耳度與澇環路野參數佳之間閘的關鼠系。數求解士穩態補相差θe(∞釣)的方縣法有勤兩種:(1志)由前動面求蘋出的θe(t用),令t→∞即可港求出(2定)利用猜拉氏歲變換充的終望值定塘理,直接鼠從θe(s蠅)求出（8―音57）表8―躍3由此真可見仿(1饒)同環針路對擋不同楚輸入膚的跟其蹤能處力不辮同,輸入劇變化持越快,跟蹤境性能濟越差,θe(∞財)=們∞意味排著環砍路不幸能跟孕蹤。災(2蹄)同一脾輸入,采用剩不同泥環路公濾波額器的文環路銹的跟盡蹤性五能不可同。且可見盈環路捎濾波補器對逝改善城環路些跟蹤漏性能勻的作恭用。(3磨)同是議二階飄環,對同蓬一信消號的存跟蹤瞇能力踐與環疊路的踢“型制”有災關(即環按內理罰想積援分因水子1/s的個膨數)。(4兔)理想靠二階情環(二階Ⅱ型)跟蹤機頻率忘斜升駝信號有的穩屬態相商位誤址差與受掃瞄映速率R成正穴比。圖8-拘26閉環肝幅頻境特性2.頻率穿響應伶頻率耳響應捕是決頌定鎖庭相環額對信害號和待噪聲棒過濾師性能隸好壞評的重但要特貪性,由此階可以藍判斷繞環路努的穩竹定性,并進銀行校莊正。座采用RC積分供濾波難器,其傳睛遞函勤數如閱式(8蜓―2斃9)所示,則閉所環傳杜遞函銷數為(8驚―5針8)相應卵的幅培頻特鈴性為(8傅―5眼9)阻尼幕系數ξ取不急同值餃時畫耗出的罪幅頻杠特性來曲線賺如圖8―焦26所示,可見堆具有舒低通匯濾波旗特性吼。環枯路帶坦寬BW附0.訊7可令土式(8飽―5侄9)等于0.恭70循7后求握得(8接―6鉆0)調節圖阻尼劣系數ξ和自恰然諧真振角尸頻率ωn可以讀改變帶寬,調節ξ還可趟以改伙變曲核線的睬形狀。扮當ξ=錄0.州70設7時,曲線豎最平征坦,相應虛的帶腰寬為(8喬―6些1)五、采鎖軋相環嬸路的隸應用由以善上的淺討論給已知,鎖相盯環路活具有話以下土幾個視重要銳特性:(1摧)環路爭鎖定阿后,沒有宴剩余緩頻差魄。壓西控振惕蕩器洗的輸引出頻爆率嚴世格等懇于輸匆入信滅號的吃頻率糧。(2豆)跟蹤各特性享。環遠路鎖相定后,當輸羽入信瓶號頻槳率ωi稍有簡變化設時,V股CO的頻玻率立孕即發絹生相思應的變挎化,最終信使VC鴉O輸入列頻率ωr=ωi。(3靠)濾波壓特性淋。鎖道相環觀通過代環路僅濾波濤器的腳作用,具有頌窄帶陡濾波亮特性,能夠糕將混與進輸蛙入信如號中的噪攝聲和瀉雜散鉛干擾榴濾除拆。(4刷)易于謝集成查化。誕組成異環路耐的基幫本部曲件都敞易于銜采用輸模擬榜集成翼電路仁。環壁路實森現數妻字化您后,更易于采率用數拆字集盒成電游路。下面碼介紹腰鎖相銷環的把幾種墻應用碧。1.鎖相策環路扣的調品頻與靜解調射用鎖徒相環澤調頻,能夠趨得到本中心輛頻率乓高度轟穩定就的調疑頻信諷號,圖8―洪27是這賀種方俘法的繼方框圖久。圖8―衛27鎖相箏環路買調頻用器方鞭框圖調制己跟蹤隔鎖相來環本萌身就紋是一洗個調愿頻解個調器姥。它唯利用帝鎖相礙環路嚷良好按的調器制跟屯蹤特趕性,使鎖蓬相環都路跟漫蹤輸響入調爬頻信周號瞬掠時相男位的肚變化,從而情使VC彩O控制皂端獲握得解引調輸政出。啞鎖相通環鑒頻器隨的組址成如房誠圖8―字28所示傲。圖8―前28鎖相炕鑒頻株器設輸貍入的造調頻銀信號巴為其調喝制信統號為uΩ(t)=UΩco貴sΩt,mf為調土頻指瀉數。享同時粘假設享環路隆處于壩線性給跟蹤辮狀態,且輸萄入載籃頻ωi等于VC濃O自由隔振蕩弦頻率ω0,則可晶得到蠟調頻察波的智瞬時題相位蹦為現以VC勒O控制卵電壓uc(t)作為陸解調驚輸出,那么遞可先毛求出傍環路未的輸滿出相諷位θ2(t浮),再根氧據VC麥O控制軌特性θ2(t)=K0uc(t)/p,不難落求得御解調車輸出蹈信號uc(t)。（8―冷62）（8―旦63）設鎖撕相環凝路的狂閉環議頻率晉響應日為H(智jΩ少),則輸拌出相炸位為(8賤―6詞4)板因而堂解調姐輸出愁電壓烏為(8楊―6成5)式中Δωm為調約頻信鬼號的鎖最大愉頻偏澤。對鼠于設土計良少好的慕調制搜跟蹤歉鎖相適環,在調覆制頻聾率范貿圍內控｜H(賊jΩ采)｜≈1,相移睛∠H(土jΩ脊)也很腳小。植因此,uc(t)確是行良好辰的調進頻解治調輸皂出。恢各種室通用搭鎖相預環集娃成電秧路都后可以赴構成志調頻丟解調餃器。檢圖8―要29為用NE協56適2集成編鎖相巡壽環構淋成的調頻診解調擊器。日圖8―廁29光N擴E5缺62調頻稻解調窗器2.同步竹檢波寨器如果煎鎖相貧環路堪的輸紡入電敲壓是再調幅井波,只有逮幅度年變化角而無董相位光變化,則由塔于鎖騙相環掏路只訪能跟感蹤輸稍入信景號的緩相位億變化,所以背環路紐奉輸出脂得不蜘到原硬調制型信號,而只霉能得伙到等藥幅波壘。用漏鎖相通環對鎖調幅追信號搭進行氏解調,實際許上是河利用程鎖相犬環路固提供鴉一個省穩定杜度高倆的載沃波信冬號電躺壓,與調塘頻波貧在非眠線性暢器件喪中乘同積檢倍波,輸出濾的就闖是原皺調制符信號惕。AM信號側頻譜期中,除包枯含調乓制信急號的慎邊帶叔外,還含急有較場強的哄載波徹分量,使用好載波刑跟蹤辜環可馬將載糧波分求量提碧取出栗來,再經90螞°移相,可用自作同步低檢波花器的閉相干奔載波磁。這墳種同花步檢聲波器使如圖8―膽30所示春。圖8―偏30謊AM信號漸同步受檢波瞇器設輸斑入信裹號為(8雅―6殊6)輸入嘉信號澆中載咱波分桿量為Uico楚sωit,用載妄波跟閃蹤環傭提取后墻輸出開為uo(t)=Uoco煎s(ωit+θ0),經90島°移相怕后,得到相干霜載波將ur(t)與ui(t)相乘,濾除2ωi分量,得到迅的輸塌出信硬號就宇是恢爛復出座來的疏調制診信號掩。鎖相謝環路竭除了廣以上判的應環用外,還可魄廣泛峰地應膠用于片電視奴機彩乒色副應載波詢提取,調頻到立體削聲解季碼、列電機班轉速蠅控制亞、微奮波頻執率源步、鎖妖相接顛收機雜、移伍相器短、位琴同步傘、以陣及各涌種調敗制方猶式的調深制器危和解膨調器收、頻中率合懇成器圍等。第四移節棄頻率體合成天器一、頻率暮合成欺器及燭其技劈燕術指鐵標1．頻課率范草圍頻率聽范圍鏟是指的頻率理合成喘器輸葡出的襯最低湯頻率fom籠in和最宇高頻田率fom埋ax之間壞的變性化范薯圍,也可均用覆很蓋系催數k=fom糠ax/fom夾in表示鋼（k又稱賽之為辜波段贈系數白）。塔如果季覆蓋怎系數k>羽2~駁3時,整個年頻段博可以即劃分稠為幾益個分話波段跌。在錯頻率剝合成慌器中,分波慢段的杏覆蓋痛系數梳一般候取決皮于壓濱控振孤蕩器較的特性輪。2．頻陶率間蕩隔（糖頻率旋分辨壓率）乞頻率渴合成梯器的裹輸出脹是不喘連續鞠的。亞兩個杯相鄰殿頻率括之間資的最賢小間問隔,就是月頻率賢間隔抬。頻專率間營隔又渾稱為煉頻率鑰分辨跑率。石不同哄用途麻的頻格率合乘成器,對頻碰率間略隔的兇要求困是不慢相同初的。揭對短公波單選邊帶丹通信雄來說,現在愁多取勁頻率租間隔養為10留0H氧z,有的尤甚至把取10兇Hz、1H賓z乃至0.名1H療z。對超虹短波驚通信宏來說,頻率芽間隔撒多取50雕kH神z、25酷kH章z等。懼在一愧些測語量儀頑器中,其頻廢率間墻隔可采達兆因赫茲膠量級陰。3．頻寄率轉封換時掩間頻率粥轉換避時間增是指最頻率厘合成團器從炭某一亞個頻絞率轉堵換到纖另一棗個頻棗率,并達溫到穩婆定所厚需要敞的時肚間。紋它與扛采用緩的頻爆率合李成方完法有夏密切翠的關敲系。鑼4．準諒確度麻與頻喇率穩甜定度產頻率雙準確果度是辦指頻拖率合屬成器漁工作瞧頻率陶偏離窄規定謀頻率許的數蕉值,即頻臂率誤梨差。犧而頻憐率穩槽定度遵是指在撒規定真的時須間間卻隔內,頻率賣合成獵器頻帽率偏爭離規信定頻氧率相嚴對變逝化的侄大小狂。5．頻號譜純廉度影響皇頻率隙合成驗器頻傾譜純貪度的嚴因素端主要樸有兩詠個,一是太相位錦噪聲,二是停寄生保干擾鍛。相獨位噪胞聲是黃瞬間弄頻率嚇穩定橋度的子頻域辮表示,在頻板譜上諸呈現別為主河譜兩拼邊的脫連續去噪聲,如圖8-31所示浙。圖8―池31頻率銷合成賞器的判頻譜二、拌頻率撲合成門器的棟類型頻率布合成玻器可捎分為挑直接難式頻圓率合挨成器,間接律式（汪或鎖既相）胳頻率述合成本器和襲直接罩式數麗字頻狐率合翻成器恐。1．直流接式河頻率撐合成賄器（DS）直接漠式頻由率合世成器夢是最靈先出炭現的距一種拌合成齒器類斧型的院頻率祝信號糾源。走這種輩頻率娛合成堅器原族理簡居單,易于版實現雪。其隸合成桂方法求大致快可分效為兩午種基郵本類破型:一種綁是所徑謂非某相關錄合成罵方法挨（多勢個頻介率源敏）;另一咽種稱為服相關鴨合成菠方法僑（一個頻該率源）。2．間堆接式憂頻率偵合成終器（IS）間接幟式頻乞率合冠成器落又稱首為鎖訴相頻腹率合采成器釋。鎖宣相頻智率合患成器是目果前應芹用最封廣的囑頻率避合成廢器,也是退本節參主要陜介紹拆的內珠容。耀直接采式頻抓率合偶成器帥中所角固有謝的那蕩些缺撒點,如體然積大劑、成熔本高臣、輸昏出端腰出現售寄生痕頻率并等,在鎖歐相頻玻率合鹿成器奶中就粱大大純減少刃了。認基本乞的鎖申相頻懷率合絲式成器稀如圖8―驢32所示晶。當期鎖相燙環鎖唉定后,相位惜檢波騰器兩碎輸入趟端的笑頻率面是相類同的,即(8皇―6嚼7)fr=fd圖8―爭32基本系鎖相故頻率腥合成宵器VC幕O輸出牧頻率fo經N分頻宗得到(8讀―6榴8)返所以鎮輸出紫頻率棍是參刮考頻鄰率fr的整湖數倍,即(8先―6勺9)礙f0=Nfr轉換傻時間烤取決統于鎖呀相環漲的非牲線性蜻性能,精確密的表惑達式產目前懂還難面以導善出,工程吃上常繩用的盲經驗各公式奔為轉換奧時間悲大約備等于25個參衫考頻捎率的宋周期鈔。分射辨率鼻與轉罪換時妥間成屬反比醉。例版如fr=1返0H鬧z,則fs=2純.5拼s,這顯屠然難驢以滿外足系麗統的例要求貍。(8控―7尼0）r固定告分頻駐器的喂工作做頻率提明顯康高于卡可變曬分頻辨比,超高影速器碌件的超上限齒頻率貪可達郊千兆白赫茲夕以上淡。若潛在可刺變分奶頻器指之前萬串接副一固玩定分縫頻器塊的前緩置分肯頻器,則可沖大大殺提高VC切O的工泰作頻寺率,如圖8―份33所示欄。前慣置分譯頻器郊的分桶頻比棉為M,則可飄得（8―71）r圖8―昂33有前橫置分憐頻器港的鎖不相頻給率合侍成器圖8―叛34下變掩鎖相滾頻率銹合成爸器混頻休后用塘低通暑濾波族器取獨出差毅頻分忙量,分頻稅器輸痰出頻丹率為（8―經72）（8―遠73）因此3．直芽接數流字式網頻率登合成凍器（DD倚S）直接云數字嘗式頻主率合莊成器握是近屢年來賺發展尋非常廚迅速挪的一求種器奶件,它采總用全別數字菌技術,具有階分辨率高稻、頻輪率轉功換時優間短紐奉、相燥位噪邀聲低堪等特脹點,并具赤有很論強的暢調制朵功能誼和其版它功貓能。止當最病低有包效位牙為1加到劑相位崖累加險器時,產生葬最低腰的頻切率,在時圈鐘fc的作復用下,經過來了N位累旁加器辟的2N個狀狹態,輸出館頻率奏為fc/2N。加任卷意的M值到播累加包器,則DD追S的輸櫻出頻晨率為（8―棚74）圖8―攀35獲D吳DS的組概成框純圖DD陵S有如捉下特挪點:（1）頻寇率轉敵換時杰間短,可達包毫微物秒級,這主碼要取訪決于堵累加鈴器中甩數字誼電路堅的門奏延遲示時間;（2）分營辨率剝高,可達焰到毫與赫茲誤級,這取倉決于巧累加濱器的娃字長N和參己考時胡鐘fc。（3）頻率奴變換權時相薯位連女續;（4）有扭非常束小的鋒相位既噪聲腰。（5）輸酸出頻講帶寬,一般沸其輸撒出頻警率約國為fc的40％以荷內;（6）具士有很平強的單調制蠻功能仍。在PL亞L頻率緞合成體器中,設計代時要蝴考慮挑的因絲式素有:（1）頻添率分午辨率牛及頻溫率步年長;（2）建班立時坊間;（3）調翠諧范律圍（捷帶寬君）;（4）相為位噪賓聲和途雜散較（譜橫純度為）;（5）成中本、丙復雜裝度和貸功能遷。在DD夕S頻率鵲合成踩器中,設計命時要岸考慮興的因忠素有:（1）時鬼鐘頻口率（臟帶寬如）;（2）雜瓶散（培譜純率度）;（3）成搭本、妥復雜聯度和柏功能稈。DD帝S的雜卵散主名要是蘿由DA秩C的誤翻差和屯離散忘抽樣擔值的馳量化園近視輕引起堆的,改善DD懼S雜散遵的方挪法有:（1）增芹加DA某C的位狐數,D歪AC的位像數增斬加一妥位,雜散巧電平肥降低6d圍B;解（2）增加銳有效懷相位北數,每增釋加一他位,雜散芬電平抽降低8d箱B;霧（3）設計領性能礙良好霸的濾氏波器段。DD筆S和PL揀L這兩幼種頻興率合師成方君式不懇同,各有叉其獨北有的雀特點,不能映相互繪代替,但可匹以相省互補善充。族將這羅兩種仇技術罰相結弓合,可以宗達到供單一蝦技術用難以連達到得的結常果。把圖8―味36是DD抖S驅動PL瞞L頻率候合成寨器,這種士頻率丑合成希器由DD蠻S產生猴分辨電率高恨的低頂頻信翼號,將DD勸S的輸復出送氧入一胳倍頻—混頻PL睛L,其輸泳出頻孩率為（8―帝75）其輸宏出頻規率范岔圍是DD靈S輸出覆頻率私的N倍,因而桶輸出液帶寬,分辨權率高,可達1Hz以下銷。這斥種頻耍率合聚成器西取決壁于DD瓦S的分據辨率伍和PL舟L的倍造頻次柿數。穿其轉粘換時授間快,是由蠢于PL暖L是固堂定的袍倍頻精環,環路燥帶寬關可以較大,因而悔建立忽時間慰就快,可達作微秒寇級;N不大換時,相位班噪聲孩和雜快散都巾可以伴較低庫。圖8―肆36師D詠DS驅動PL淹L頻率惑合成閘器圖8―獸37是AD公司膽生產題的DD慮S芯片AD拐70呢08惰,其時攪鐘頻溫率有20膊MH予z和50宇MH轎z兩種,相位艇累加右器長伸度N=出32。它不柜僅可唐以用白于頻朵率合禁成,而且免具有兵很強謹的調偽制功動能,可以廈完成載各種誕數字老和模江擬調黎制功款能,如AM、PM、FM、AS番K、PS橫K、FS伐K、MS雞K、QP特SK、QA嗓M等調存制方量式。宋圖8