第4章 环路捕获性能

1、第4章循环捕获性能，第1节捕获的基本概念第2节捕获进程和捕获特性第3节捕获带和捕获时间第4节辅助捕获方法，第1节捕获的基本概念，第1节。捕获概念假设上一章的分析中锁定了循环，讨论了循环的跟踪和过滤性能。这是因为解锁的循环不能代表这种性能。2.相位捕获和频率捕获如上所述，第一环中没有环路过滤器，只有电压控制振荡器的固有积分链路，因此第一环中只有相位捕获。也就是说，捕获过程中没有相位差吗？有两个周期的跳跃。3 .当自己的捕获和辅助捕获循环依靠自己的控制功能实现捕获锁时，此捕获进程称为自己的捕获进程。如果回圈使用次要电路来锁定撷取，则此撷取处理作业称为次要撷取。4.捕获性能分析方法在捕获过程中瞬间差

2、异在很大的范围内发生变化，有时在多个两个周期内跳跃。(1)拓扑平面方法。这是一种二阶非线性微分方程的图形分析方法。(2)准线性法。这基于环路包含低通滤波器链路的事实，基于相位检测器输出的所有形式的位周期信号，经过低通滤波器后，可以接近DC和正弦信号的和。第二节要了解捕获进程和捕获特征，第一，要了解捕获进程循环的捕获性能，必须首先了解循环中的捕获进程。为此，使用拓扑平面而不是理想的二次环来创建捕获进程的时间图。相位平面图表示回路差e与其导数的关系图。在循环非线性微分方程的一般形式(1-30)中，替换、可用，并且由下而上的两边除以(4-1)，(4-2)，图4-1实际上是具有被动比例积分滤波器的二次

3、循环，它根据给定的循环参数表示循环方程的图形表示。在图中，实际纵座标不是理想的二次回路相位平面，可以使用方程式(4-1)式的dedt=0，d2edt2=0来稳定平衡点3360，方程式的n=0，1，2。(4-3)格式，当n=0时，(4-3)，(4-4)，(4-5)，(4-6)，在图4-2固定频率输入下具有手动比例积分过滤器的二次回路捕获过程时间以下是撷取前处理作业的其他说明：图4-3二次环的牵引模型，三节捕获带和捕获时间，一次环和二次环的快速捕获带和快速捕获时间在解锁状态下，相位探测器的输出是位电压。环路滤波器与位电压成正比减少，从而降低控制电压。这样，对于使用主动或手动比例积分过滤器的二次循环

4、，循环高频增益是必需的，因此在解锁状态下，控制频率差是最小(4-9)、(4-10)、(4-11)、(4-12)、二次和二次循环的捕获频带和捕获时间是最大固有频率差，从而确保循环必须进入锁定，如上所述也就是说，允许的最大固有频率差异，以确保环路的不稳定位状态。基于这些注意事项，使用准线性近似方法时，捕获带的正则表达式为(4-13)，下面使用(4-13)表达式计算多个二次循环的捕获带。1.使用有源比例积分滤波器的二次回路滤波器的传递函数如下：2.使用手动比例积分过滤器的二次回路过滤器的传递函数为(4-14)、(4-15)、(4-16)、3。使用RC积分过滤器的二次回路过滤器的传递函数如下：1=2n

5、、自下而上和可记录(4-17)、(4-18)将从捕获状态减少o到l的频率差所需的时间定义为捕获时间TP。Qual条件下也使用quasilinear近似法，以有效比例积分过滤器二次循环(4-19)、(4-20)、计算示例循环过滤器传递函数F(s)=(1 s2)(1 S1)的二次循环(1 S1)计算h、L、TLmax、P和TP值。4节辅助捕获方法，1，在人工电调制回路起始频率差很大的情况下，使用手动方法向压控振荡器提供控制电压，改变压控振荡器的固有振荡器以减小起始频率差。起始频率差缩小到高速捕获带，通过回路本身的牵引力，可以使回路立即快速解锁。使用人工电气传输的锁相环配置，如图4-5所示。图4-5

6、具有用于手动电气传输的PLL方块图。第二，自动扫描方法的基本原理是在回路尚未锁定的情况下，在电压控制振荡器控制端添加周期性？使该频率在足够大的范围内摆动，扫描生成器停止工作，直到循环进入频率锁定，然后通过循环本身的控制作用使循环快速捕获锁定。如图4-6所示，自动扫描部分由解锁检测电路和扫描生成器组成。图4-6中有带交流检测器和扫描生成器的PLL方框图，图4-7中有带辅助相位检测器和扫描生成器的PLL方框图，图4-8中有由90相位移相器、模拟乘法器、低通滤波器和施密特触发器组成的解锁检测电路和用RC积分器生成扫描电压的PLL方框图。图4-8具有一致检测电路和集成扫描电路的锁相环方框图，在使用有源

7、比例积分滤波器的理想二次回路中，自动扫描可以实现为更方便、更简单的电路。图4-9显示了其中一个LF积分扫描电路。解锁检测电路(未绘制)激活阶跃电流IO，为积分器充电，从有源滤波器输出中获得线性扫描电压uc(t)。电压控制振荡器的瞬时每个频率v(t)及其变化率(t)是电路参数和IO与：(4-21)，(4-22)，(4-23)，图4-9环路滤波器的积分扫描电路，图4这个扫描电路省略了解锁检测电路。解锁环路后，环路过滤器输出的比特信号通过反馈网络反馈到op放大器等相位输入。因为这是正向反馈，回路过滤器成为低通扫描振荡器。扫描设置为v=i，循环进入锁定状态，整个循环负反馈抵消op放大器的正向反馈，从而

8、使op放大器停止振动。图4-10回路过滤器正向反馈扫描电路，在上述第二章分析中，回路是在跟踪倾斜信号(线性扫描信号)时，循环同步允许的最大扫描速度以图形方式计算的=0.707的高增益二次回路的锁定概率，锁定概率和扫描速度的关系曲线是图4-11所示的，为了确保可靠的扫描捕获锁定，扫描速度(4-207)这不难理解。因此，在提高锁定可能性的概率中，要尽可能地增加。与环路噪声带宽相关，不应选择太多。在确保较小的BL和较大的入站锁定概率的情况下，(4-26)还必须满足，如果L=0dB，则无法捕获。综合各种研究结果，噪声条件，071允许的最大捕获扫描速度的经验公式为(4-27)，3，二次频率识别可以使用额

9、外的模拟信道环路扩大整个环路的捕获范围。其配置如图4-13所示。在此图中，鉴频器与相位探测器并行连接，添加输出，然后通过环路过滤器添加到电压控制振荡器。图4-13中有模拟鉴频环的PLL框图，如果需要大量离散调谐电压，则应与经数字鉴频器、数模(DA)转换器的调制网络一起使用，如图4-14所示。粗糙的网络产生了多个文件差异较大的粗糙电压，而数字鉴频器和DA转换器的组合形成了差异较小的中等电压增量。图4-14是具有使用非线性滤波器的数字鉴频环路的PLL框图，如图4-15所示。执行非线性电阻的两个二极管与环路滤波器串行臂电阻R1并行，解锁时使用差分电压控制两个二极管的通过。图4-15具有非线性环路滤波器的PLL方框图、开关控制环路滤波器带宽的变化是实现环路自适应滤波器的更好的方法，如图4-16所示。解锁检测电路输出的控制信号将模拟开关s连接到高电阻R2，并且减小了环路带宽，从而保证了环路的噪声过滤性能。相反，当环路解锁时，s接收到低电阻R1，并且环路带宽变大，从而允许宽带捕获。如果R1=0，则第一环，捕获带最宽。图4-16为具有开关环