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隨著數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字鎖相環(huán)在調(diào)制解調(diào)、頻率合成、FM 立體聲解碼、彩色副載波同步、圖象處理等各個方面得到了廣泛的應用。數(shù)字鎖相環(huán)不僅吸收了數(shù)字電路可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點，此外還具有對離散樣值的實時處理能力，已成為鎖相技術(shù)發(fā)展的方向。 設備介紹 隨著數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字鎖相環(huán)在調(diào)制解調(diào)、頻率合成、FM 立體聲解碼、彩色副載波同步、圖象處理等各個方面得到了廣泛的應用。數(shù)字鎖相環(huán)不僅吸收了數(shù)字電路可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點，此外還具有對離散樣值的實時處理能力，已成為鎖相技術(shù)發(fā)展的方向。 鎖相環(huán)是一個相位反饋控制系統(tǒng)，在數(shù)字鎖相環(huán)中，由于誤差控制信號是離散的數(shù)字信號，而不是模擬電壓，因而受控的輸出電壓的改變是離散的而不是連續(xù)的；此外，環(huán)路組成部件也全用數(shù)字電路實現(xiàn)，故而這種鎖相環(huán)就稱之為全數(shù)字鎖相環(huán)(簡稱DPLL)。 數(shù)字鎖相環(huán)主要由相位參考提取電路、晶體振蕩器、分頻器、相位比較器、脈沖補抹門等組成。分頻器輸出的信號頻率與所需頻率十分接近，把它和從信號中提取的相位參考信號同時送入相位比較器，比較結(jié)果示出本地頻率高了時就通過補抹門抹掉一個輸入分頻器的脈沖，相當于本地振蕩頻率降低；相反，若示出本地頻率低了時就在分頻器輸入端的兩個輸入脈沖間插入一個脈沖，相當于本地振蕩頻率上升，從而達到同步。 數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu) 數(shù)字鎖相環(huán)的一般由數(shù)字鑒相器（DPD， Digital Phase Detector）、數(shù)字環(huán)路濾波器（DLF，Digital Loop Filter）、數(shù)字壓控振蕩器（DCO，Digital Control Oscillator）三部分組成。 (1)數(shù)字環(huán)路鑒相器（DPD） 數(shù)字鑒相器也稱采樣鑒相器，是用來比較輸入信號與壓控振蕩器輸出信號的相位，它的輸出電壓是 對應于這兩個信號相位差的函數(shù)。它是鎖相環(huán)路中的關(guān)鍵部件，數(shù)字鑒相器的形式可分為：過零采樣鑒相器、觸發(fā)器型數(shù)字鑒相器、超前—滯后型數(shù)字鑒相器和奈奎斯特速率取樣鑒相器。 (2)數(shù)字環(huán)路濾波器（DLF） 數(shù)字環(huán)路濾波器在環(huán)路中對輸入噪聲起抑止作用，并且對環(huán)路的校正速度起調(diào)節(jié)作用。數(shù)字濾波器是一種專門的技術(shù)，有各種各樣的結(jié)構(gòu)形式和設計方法。引入數(shù)字環(huán)路濾波器和模擬鎖相環(huán)路引入環(huán)路濾波器的目的一樣，是作為校正網(wǎng)絡引入環(huán)路的。因此，合理的設計數(shù)字環(huán)路濾波器和選取合適的數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)就能使DPLL滿足預定的系統(tǒng)性能要求。 (3) 數(shù)字壓控振蕩器（DCO） 數(shù)控振蕩器，又稱為數(shù)字鐘。它在數(shù)字環(huán)路中所處的地位相當于模擬鎖相環(huán)中的壓控振蕩器（VCO）。但是，它的輸出是一個脈沖序列，而該輸出脈沖序列的周期受數(shù)字環(huán)路濾波器送來的校正信號的控制。其控制特點是：前一采樣時刻得到的校正信號將改變下一個采樣時刻的脈沖時間位置。 工作原理 全數(shù)字鎖相環(huán)的基本工作過程如下： (1) 設輸入信號 Ui(t) 和本振信號（數(shù)字壓控振蕩器輸出信號）Uo(t) 分別是正弦和余弦信號，他們在數(shù)字鑒相器內(nèi)進行比較，數(shù)字鑒相器的輸出是一個與兩者間的相位差成比例的電壓Ud(t)。 (2) 數(shù)字環(huán)路濾波器除數(shù)字鑒相器輸出中的高頻分量，然后把輸出電壓Uc(t) 加到數(shù)字壓控振蕩器的輸入端，數(shù)字壓控振蕩器的本振信號頻率隨著輸入電壓的變化而變化。如果兩者頻率不一致，則數(shù)字鑒相器的輸出將產(chǎn)生低頻變化分量，并通過低通濾波器使DCO的頻率發(fā)生變化。只要環(huán)路設計恰當，則這種變化將使本振信號Uo(t) 的頻率與數(shù)字鑒相器輸入信號Ui(t) 的頻率一致。 (3)最后，如果本振信號的頻率和輸入信號的頻率完全一致，兩者的相位差將保持某一個恒定值，則數(shù)字鑒相器的輸出將是一個恒定直流電壓（忽略高頻分量），數(shù)字環(huán)路濾波器的輸出也是一個直流電壓，DCO的頻率也將停止變化，這時，環(huán)路處于“鎖定狀態(tài)”。 AO-Electronics傲壹電子 官網(wǎng)：http://www.aoelectronics.com 中文網(wǎng)：http://www.aoelectronics.cn 
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