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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(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)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(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點(diǎn)漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點(diǎn)，此外還具有對離散樣值的實(shí)時(shí)處理能力，已成為鎖相技術(shù)發(fā)展的方向。 設(shè)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(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)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(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點(diǎn)漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點(diǎn)，此外還具有對離散樣值的實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)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(bǔ)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(shí)送入相位比較器，比較結(jié)果示出本地頻率高了時(shí)就通過補(bǔ)抹門抹掉一個(gè)輸入分頻器的脈沖，相當(dāng)于本地振蕩頻率降低；相反，若示出本地頻率低了時(shí)就在分頻器輸入端的兩個(gè)輸入脈沖間插入一個(gè)脈沖，相當(dāng)于本地振蕩頻率上升，從而達(dá)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(yīng)于這兩個(gè)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(shè)計(jì)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(luò)引入環(huán)路的。因此，合理的設(shè)計(jì)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(yù)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(dāng)于模擬鎖相環(huán)中的壓控振蕩器（VCO）。但是，它的輸出是一個(gè)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(diǎn)是：前一采樣時(shí)刻得到的校正信號將改變下一個(gè)采樣時(shí)刻的脈沖時(shí)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(shè)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(jìn)行比較，數(shù)字鑒相器的輸出是一個(gè)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(shè)計(jì)恰當(dāng)，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(gè)恒定值，則數(shù)字鑒相器的輸出將是一個(gè)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(gè)直流電壓，DCO的頻率也將停止變化，這時(shí)，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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