鎖相技術答案.doc

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1、第一章鎖相環(huán)路的基本工作原理1-1己知鎖相環(huán)垢使用止弦鑒相器.最大輸出電壓為壓控振蕩器特性為線性.控制靈敏度等于位八環(huán)路濾波器的脈沖響應為方“).試寫出環(huán)路的動態(tài)方程。解：鎖相壞的數(shù)學相位模型如2根據(jù)相位模型.可得壞路的瞬時相位謀差0心0“-0"；VCO輸出信號的瞬時相位(r)xy：正弦鑒相器輸出電壓叫“)=Ssin6t(r)=t/rfsin［fl；(r)-ft(r)］；環(huán)路濾波器輸出電壓m=(f)?F(p)=叫(/)*/!?)=^Uj(r)xh(f-r)dr:?%)=Wj(r)xA(/-r)Jr???4(f)"i(r)-牛［叫(小處-M壞路的動態(tài)方穆:pOt(/

2、)=p6?(r)-K0Udpin6?(r)xA(f-r)Jr令壞路增益K=K(fJa?則/>6?(r)=pO(T、_KJ/t(r-r)xsin6?(r)xJr1-2試導出圖(a)RC積分池波器、圖(b)無源比例積分澹波器和圖(c)有源比例積分濾波器的傳遞函數(shù)。?卜i解:(1)RC積分濾波器:w,(/)=Ri+m,.(f)?Ri=RC=RCPuit(f)dtc令RC=r{.x/XO=f

3、put,(r)+wJO*則F(p)=^~^=—1—W/V)1+M(2)無源比積分濾波器:uts/x/?!+/?2x/+wC1?i=ui=(/?f+J?2)xCxpwcl+wcl=(

4、l+rlp)w

5、<=(r2=R￡)uc^—^—uc代入上式得見=1?t2p⑶u嚴旦"AU八十Rj(1)VU嚴i(R嚴亠、⑵ApC興y?則中r辭許將朱帶入⑵式.一匕AAR,pcC=R、Cri=RCW)唸="1+(；鶯爲…品*令A->-M30>F(p)J+?7RfCrlP1-3已知一階環(huán)的匕=2V?K“=15KHz/V?^/2z7=2MHz.問當輸入頻率分別為1.98MHz和2.04MHz的載波信號時?環(huán)路能否鎖定?穩(wěn)定相差多大?解：U,=2V?心=2龍x15krad/(sV),處=2

6、,tx2Mrad/s=2^x1.98A/ra

7、=①一?二2京x(-0.02)A/=一2用x20krad/sI古I冇頻差2：△軸；=卑=2^x0.04)W=2K?環(huán)路失鎖。対△軸處丁-同步帯內?圳A?J

8、人=2.5MHz在輸入載波信號作用卜環(huán)路鎖定.捽制頻差等于10KHz3問：輸入信號頻率①為多大？環(huán)路控制電壓".(/)=?穩(wěn)態(tài)相差0(00)=?環(huán)路増益K=SK,=0.63x2穴x20K=2,"12.6kiad/s環(huán)路鎖定時?同有頻差等F控制頻差.H

9、lA^(=A^Lj=2,7xl0ilrad/sf0=2.5MHz?q=2;rx25OOKrad/s???尚有頻差=?-q?二=2;rx25OOR+2;rx1OK=2^rx251Okra

10、sin0(00)=——-===0.79八7K2xx

11、2?6R12.6穩(wěn)態(tài)相羌Q(co)=arcsin0.79=52.51-5一階環(huán).設開環(huán)時wi(r)=0.2sin(2^xIOJr+^)(V)?w(l(r)=cos(2^x!04f+^,)(VZ)式中0、仏為常數(shù)。鑒相器相乘系數(shù)Afw=10(l/V),VCO拎制靈敏度忑=12圧“?問：(a)環(huán)路能否進入頒定？為什么？(b)環(huán)路的垠大和皿小瞬時頻差值鋅多少？(c)iHH出鑒相越輸Hl波形心⑴：(小為便環(huán)歸進入鎖定.在鑒相器和VCO之間加了一級冑流放大器.問其放大疑必須大于多少？解:K,p(lUt=-^x10x0.2x

12、1=1(V)j2壓控靈敏度K°=1(FH-/V=2^xl03rad/(s-V)環(huán)路增益K=廠2cl(Trad/s環(huán)路的固有頻差A?=心-他=2zTx10j-20^xltf=-18.7X105(a)v

13、A^

14、>K?.?.壞路不能進入鎖定.P【丄處于失鎖狀態(tài)。(b)?.?警1二△炒KsinQ(f)(u瞬時頻差=同冇頻差一控制頻差).??最大瞬時頻差=△叫-K=一1X/rx10’一2兀x1O'=-2^xl()4rad/s=>10kHz最小瞬時頻差二A?廠K=一18療x1U'+2穴x1O3二一1.6才x1U'rad/sn800股(c)鑒相器輸出波形叫(/)q(/)=△心/

15、+Q=(①