锁相环Simulink仿真模型Word格式.docx

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1.概述

锁相环（PLL）是实现两个信号相位同步的自动控制系统，组成锁相环的基本部件有检相器（PD）、环路滤波器（LF）、压控振荡器（VCO），其结构图如下所示：

2.锁相环的基本概念和重要参数指标

锁相是相位锁定的简称，表示两个信号之间相位同步。

若两正弦信号如下所示：

相位同步是指两个信号频率相等，相差为一固定值。

当

=

，两个信号之间的相位差为一固定值，不

随时间变化而变化，称两信号相位同步。

当

≠

，两个信号的相位差，不论

是否等于

，只要时间有变化，那么相位差就会随时间变化而变化，称此时两信号不同步。

若这两个信号分别为锁相环的输入和输出，则此时环路出于失锁状态。

当环路工作时，且输入与输出信号频差在捕获带范围之内，通过环路的反馈控制，输出信号的瞬时角频率

便由

向

方向变化，总会有一个时刻使得

，相位差等于0或一个非常小的常数，那么此时称为相位锁定，环路处于锁定状态。

若达到锁定状态后，输入信号频率变化，通过环路控制，输出信号也继续变化

并向输入信号频率靠近，相位差保持在一个固定的常数之内，则称环路此时为跟踪状态。

锁定状态可以认为是静态的相位同步，而跟踪状态则为动态的相位同步。

环路从失锁进入到锁定状态称为捕获状态。

其他几个环路工作时的重要概念：

快捕带：

能使环路快捕入锁的最大频差称为环路的快捕带，记为

，两倍的快捕带为快捕范围。

捕获带：

能使环路进入锁定的最大固有频差，用

表示，两倍的捕获带为捕获范围。

同步带：

环路在所定条件下，可缓慢增加固有频差，直到环路失锁，把能够维持环路锁定的最大固有频差成为同步带，用

，2

为同步范围。