2。3。2 捕获性能 11

2。3。3 失锁状态 12

2。4 锁相环的稳定性 12

2。5 锁相环的噪声分析 13

2。5。1 加性噪声 13

2。5。2 相位噪声 14

2。5。3 相位噪声的抑制 15

2。6 锁相环的优良性能 15

2。7 锁相环的应用 16

2。7。1 频率合成 16

2。7。2 调制和解调 16

2。7。3 锁相环的其他应用 17

2。8 本章小结 17

第三章 锁相环的数学模型及仿真方案 18

3。1 数学模型的意义 18

3。2 数学模型的建立 18

3。2。1 鉴相器的数学模型 18

3。2。2 低通滤波器的数学模型 19

3。2。3 压控振荡器数学模型 20

3。2。4 分频器数学模型 21

3。2。5 锁相环整体电路的数学模型 21

3。3 仿真方案设计 22

3。4 本章小结 23

第四章 锁相环仿真及结果 24

4。1 仿真介绍 24

4。2 仿真模型及参数设置 24

4。3 仿真结果 29

4。4 本章小结 32

结论 33

致谢 34

参考文献 35

第一章 绪 论

生活中很多电子器件、产品都用到了锁相环技术，对于首次接触这个概念的人 来说，这是一个全新的名词。本章将从锁相环技术的起源开始介绍，让大家有一个 初步的印象。并从其发展的趋势中看到锁相环技术的应用前景以及当前的困境，在 对它有了一定认识的基础上引出本文的研究内容。

1。1 选题的背景

锁相环电路实际上就是带反馈的电路。它的英文全称是 Phase-Locked Loop，简 称 PLL。它常被用于接收机中,其作用是处理接收到的信号,并提取出某个时钟的相 位信息。锁相环输出主动跟踪参考频率，这个特性使得锁相环在闭环跟踪这方面发

挥出巨大的作用。如若输出频率与输入频率同步，两者相差的相位是一个角度常数， 这就叫作相位锁定。这个过程简称为锁相，锁相环就是拥有此过程的电路组成的系 统。

20 世纪 30 年代诞生了锁相环路。在 40 年代开始被广泛应用在电视接收技术中。 此后空间技术的革新加深了锁相领域的探索进度，现在在电子科学各个范畴都有使 用。随着数电技术推进，新出现的数字锁相环在载波同步、图象处理、调制方面的 应用已经普及。数字型不光有价格便宜、占用空间少、相当可靠等优势。而且在此 基础上，克服了模拟锁相环受到外部条件制约、器件因饱和而出现误差，以及直流 零漂制约等不足之处。此外还具有同步处理非连续性采样值的功能，此技术正朝着 这个方向迈进。锁相环是包含反馈环节的系统，其输出受到相位变化的影响。另外， 组成电路的各个模块都是数字化电路，这种方式构成的锁相环就叫作全数字锁相 环。