鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)倍頻的原理是什么？鎖相環(huán)的組成及倍頻的三種方法解析

　　鎖相環(huán)的組成部分

　　鎖相環(huán)主要由壓控振蕩器，鑒相器，低通濾波器，以及參考頻率振蕩器組成。

　　壓控振蕩器主要實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的變換，鑒相器主要實(shí)現(xiàn)把壓控振蕩器的頻率與參考頻率振蕩器的頻率進(jìn)行比較。低通濾波器主要是濾除信號(hào)中的高頻分量，參考頻率振蕩器提供參考頻率。

　　鎖相環(huán)是如何實(shí)現(xiàn)倍頻的？原理是什么？

　　當(dāng)鎖相環(huán)處于鎖定狀態(tài)時(shí)，鑒相器（PD）的兩輸入端一定是兩個(gè)頻率完全一樣但有一定相位差的信號(hào)。如果它們的頻率不同，則在壓控振蕩器（VCO）的輸入端一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)使壓控振蕩器的振蕩頻率發(fā)生變化，最終使鑒相器（PD）的兩輸入信號(hào)（一個(gè)是鎖相環(huán)的輸入信號(hào)Vi，一個(gè)是壓控振蕩器的輸出信號(hào)Vo）的頻率完全完全一樣則環(huán)路系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

倍頻電路

　　基于此原理，如果在VCO之后，加一個(gè)分頻器（n分頻），在反饋回鎖相環(huán)輸入端，此時(shí)輸出信號(hào)為原來(lái)的n倍。

　　倍頻的三種方法

　　1、傅里葉法

　　這是一種最簡(jiǎn)單的模擬信頻方式及它采用了傅里葉級(jí)數(shù)。每一個(gè)周期性的信號(hào)能定義為一個(gè)基頻及它的諧波部分的和。如果你變換振蕩器的正弦波輸出為方波，那么你能用下面的關(guān)系式：

　　下一步你必須選擇這正確的次諧波。你用一個(gè)帶通濾波器去衰減其它部分來(lái)選擇要的部分。

　　注意：此法僅適用于低頻。

　　2、鎖相環(huán)法

　　這是一種最簡(jiǎn)單的倍頻方法。在這個(gè)方法中，輸出頻率不是直接是基準(zhǔn)頻率的倍頻，但出

　　于一個(gè)電壓控制的獨(dú)立的振蕩器，它是通過(guò)一個(gè)相位比較器與基準(zhǔn)頻率同步。要被比較的頻率是除以倍頻因子n。

　　由于頻率分割，壓控振蕩器（VCO）必須產(chǎn)生乘以 n的倍頻。分割后進(jìn)入反饋回路，使在比較器輸入端有相同的頻率。

　　注意：在大的頻率范圍內(nèi)容易實(shí)現(xiàn)。由于反饋回路及比較器的延遲引起抖動(dòng)差一些。

　　3、參量法

　　Fordahl 開發(fā)了一個(gè)新的倍頻模擬方法，該方法采用了基于在半導(dǎo)體之間給出的參數(shù)轉(zhuǎn)移實(shí)

　　現(xiàn)乘法功能的硬件，在其輸出端具有一個(gè)次諧波衰減可選擇的倍頻系數(shù)。一個(gè)輸出帶通濾波器加以改善次諧波的衰減。由于模擬倍頻類型，其頻率 n×Fref 的頻譜純度改善了，并且相位噪聲及抖動(dòng)降低了。

　　注意：在低頻及高頻時(shí)都能很好工作。