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鎖相環（PLL）電路存在于各種高頻應用中，從簡單的時鐘凈化電路到用于高性能無線電通信鏈路的本振（LO），以及矢量網絡分析儀（VNA）中的超快開關頻率合成器。鎖相環是一種反饋系統，其中電壓控制振蕩器和相位比較器 相互連接，使得振蕩器頻率（相位）可以準確跟蹤施加的頻率 或相位調制信號的頻率。鎖相環可用來從固定的低頻信號生 成穩定的輸出頻率信號。首批鎖相環由法國工程師 de Bellescize 在 20 世紀 30 年代初實現。然而，直到 20 世紀 60 年代中期，集 成式 PLL 成為一種成本相對較低的元件之后，鎖相環才得到 市場的廣泛認可。
1．鎖相環的基本組成
許多電子設備要正常工作，通常需要外部的輸入信號與內部的振蕩信號同步，利用鎖相環路就可以實現這個目的。鎖相環路是一種反饋控制電路，簡稱鎖相環（PLL，Phase-Locked Loop）。鎖相環的特點是：利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位。因鎖相環可以實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環通常用于閉環跟蹤電路。鎖相環在工作的過程中，當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環名稱的由來。鎖相環通常由鑒相器（PD，Phase Detector）、環路濾波器（LF，Loop Filter）和壓控振蕩器（VCO，Voltage Controlled Oscillator）三部分組成，鎖相環組成的原理框圖如圖 8-4-1 所示。鎖相環中的鑒相器又稱為相位比較器，它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號轉換成 uD（t）電壓信號輸出，該信號經低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓 uC（t），對振蕩器輸出信號的頻率實施控制。
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