通信電路原理第12章mhy21

1、12 反饋控制是各種通信系統(tǒng)和電子設(shè)備中的重要技術(shù)手反饋控制是各種通信系統(tǒng)和電子設(shè)備中的重要技術(shù)手段，應(yīng)用非常廣泛。段，應(yīng)用非常廣泛。 反饋控制系統(tǒng)可看作自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)使系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)可看作自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)使系統(tǒng)在不同工作條件下實(shí)現(xiàn)規(guī)定的技術(shù)性能指標(biāo)，或者滿在不同工作條件下實(shí)現(xiàn)規(guī)定的技術(shù)性能指標(biāo)，或者滿足某些特定的要求。例如系統(tǒng)輸出信號電平不變，或足某些特定的要求。例如系統(tǒng)輸出信號電平不變，或頻率達(dá)到一定要求等。頻率達(dá)到一定要求等。 根據(jù)需要比較和調(diào)節(jié)的參量不同，反饋控制電路主要根據(jù)需要比較和調(diào)節(jié)的參量不同，反饋控制電路主要分為三類：分為三類：l 自動增益控制（自動增益控制（A

2、GC）l 自動頻率控制（自動頻率控制（AFC）l 鎖相環(huán)路鎖相環(huán)路(PLL) 3 比較部件比較部件信號處理信號處理部件部件控制部件控制部件被控部件被控部件檢測部件檢測部件基準(zhǔn)量基準(zhǔn)量誤差信號誤差信號輸出量輸出量 以上框圖可以作為前述三種反饋控制電路的典以上框圖可以作為前述三種反饋控制電路的典型形式，可逐一加以對比，得到各個(gè)部件在三種反型形式，可逐一加以對比，得到各個(gè)部件在三種反饋控制電路中相對應(yīng)的電路。饋控制電路中相對應(yīng)的電路。（參考信號）（參考信號）反饋控制電路的一般形式反饋控制電路的一般形式比較器比較器可控設(shè)備可控設(shè)備反饋環(huán)節(jié)反饋環(huán)節(jié)r(t)e(t)y(t)452.對對AGC電路的具體要求

3、電路的具體要求(1)要求在接收弱信號時(shí)保證有一定的信噪比；在接收強(qiáng)信號要求在接收弱信號時(shí)保證有一定的信噪比；在接收強(qiáng)信號時(shí)接收機(jī)的前端電路又不致產(chǎn)生較大非線性失真。即時(shí)接收機(jī)的前端電路又不致產(chǎn)生較大非線性失真。即使得整使得整個(gè)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)與非線性失真都盡量小個(gè)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)與非線性失真都盡量小。(2)要求不論接收強(qiáng)弱信號，通過接收機(jī)前端電路要求不論接收強(qiáng)弱信號，通過接收機(jī)前端電路(射頻和中頻射頻和中頻)后，到達(dá)解調(diào)器輸入端或后，到達(dá)解調(diào)器輸入端或A/D變換器輸入端的變換器輸入端的電平恒定（或電平恒定（或變化很?。兓苄。?，確保解調(diào)器和確保解調(diào)器和A/D變換器的最佳工作。變換器的最佳工作。

4、(3)增益控制動態(tài)范圍大；增益控制動態(tài)范圍大； 如：電視如：電視AGC：2060dB。(4)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 注：當(dāng)信號由小逐漸變大時(shí)，降低系統(tǒng)增益的次序應(yīng)從后向注：當(dāng)信號由小逐漸變大時(shí)，降低系統(tǒng)增益的次序應(yīng)從后向前推進(jìn)。前推進(jìn)。67二、自動增益控制（二、自動增益控制（AGC）電路）電路 AGC框圖框圖可控增益放大器的增益由控制電壓決定，而控制電壓由輸出電可控增益放大器的增益由控制電壓決定，而控制電壓由輸出電平和基準(zhǔn)電平比較產(chǎn)生，平和基準(zhǔn)電平比較產(chǎn)生，AGC通過通過非線性閉合環(huán)路實(shí)現(xiàn)。非線性閉合環(huán)路實(shí)現(xiàn)。帶寬很窄，帶寬很窄，直流通過直流通過8延遲延遲AGC控制控制 當(dāng)輸入信號小于門限電平當(dāng)輸入

5、信號小于門限電平V1時(shí)，時(shí)，系統(tǒng)無控制作用系統(tǒng)無控制作用 輸出電壓隨輸入電壓線性放大輸出電壓隨輸入電壓線性放大 當(dāng)輸入信號超過門限電平當(dāng)輸入信號超過門限電平V1時(shí)，時(shí)，AGC電路起控制作用電路起控制作用 輸出電壓隨輸入電壓的增強(qiáng)，輸出電壓隨輸入電壓的增強(qiáng)，僅有極小的變化僅有極小的變化 放大器輸出電平幾乎是固定放大器輸出電平幾乎是固定的的 當(dāng)輸入信號很大，超過當(dāng)輸入信號很大，超過AGC控控制電路工作范圍，制電路工作范圍，AGC控制作控制作用消失用消失9三、三、AGC電路實(shí)現(xiàn)電路實(shí)現(xiàn)n 可采用多種不同形式的可控增益放大器電路可采用多種不同形式的可控增益放大器電路 采用變跨導(dǎo)晶體管構(gòu)成的可控增益放大

6、器電路采用變跨導(dǎo)晶體管構(gòu)成的可控增益放大器電路 這種放大器，當(dāng)控制電壓使其靜態(tài)工作點(diǎn)改變時(shí)，這種放大器，當(dāng)控制電壓使其靜態(tài)工作點(diǎn)改變時(shí)，放大器的增益也隨之改變，達(dá)到增益可控的目的放大器的增益也隨之改變，達(dá)到增益可控的目的 例如例如:簡單簡單AGC電路（調(diào)幅收音機(jī)中）電路（調(diào)幅收音機(jī)中） 改變放大器的負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)對放大器增益的控制改變放大器的負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)對放大器增益的控制 -用于集成電路中用于集成電路中 例如：例如：差分放大器增益控制電路（電視機(jī)芯片）差分放大器增益控制電路（電視機(jī)芯片）p改變放大器的交流負(fù)載，實(shí)現(xiàn)對放大器增益的控制改變放大器的交流負(fù)載，實(shí)現(xiàn)對放大器增益的控制 n這種適用于較高工

7、作頻率的增益控制電路。這種適用于較高工作頻率的增益控制電路。 例如：電壓控制衰減器增益控制電路（微波電路）例如：電壓控制衰減器增益控制電路（微波電路）1011AGC電路舉例電路舉例1R2R3RAGC電壓電壓至下級至下級中放中放至低放至低放4R5R6R1C2C3C4C5C6CDccV電平檢測電平檢測低通濾波低通濾波直流電壓負(fù)反饋，反饋大小可變直流電壓負(fù)反饋，反饋大小可變12使振蕩器頻率自動鎖定到預(yù)定的頻率上。還可使振蕩器頻率自動鎖定到預(yù)定的頻率上。還可用于頻率同步用于頻率同步一、一、 AFC原理框圖原理框圖(圖圖12-12 p368)1314鎖相電路在鎖相電路在通信系統(tǒng)中的基本應(yīng)用通信系統(tǒng)中的基

8、本應(yīng)用： 鎖相解調(diào)、載波提取、位同步、頻率合成鎖相解調(diào)、載波提取、位同步、頻率合成 等等15PLL組成方框圖及基本工作原理組成方框圖及基本工作原理 （1）三個(gè)基本部件組成：）三個(gè)基本部件組成：鑒相器，環(huán)路濾波器和壓控振蕩鑒相器，環(huán)路濾波器和壓控振蕩器器 （2）基本工作原理：）基本工作原理： 鑒相器比較壓控振蕩器輸出信號鑒相器比較壓控振蕩器輸出信號 與輸入信號與輸入信號 的相位，的相位，并輸出近似正比于相位差的誤差電壓并輸出近似正比于相位差的誤差電壓 經(jīng)環(huán)路濾波器濾波（也可能包括放大），濾除高頻分量后，經(jīng)環(huán)路濾波器濾波（也可能包括放大），濾除高頻分量后，成為壓控振蕩器的控制電壓成為壓控振蕩器的控

9、制電壓 在在 的作用下，的作用下，VCO輸出信號的頻率將不斷變化（向輸入輸出信號的頻率將不斷變化（向輸入信號頻率靠攏）并將相位反饋到鑒相器。直至環(huán)路進(jìn)入鎖定信號頻率靠攏）并將相位反饋到鑒相器。直至環(huán)路進(jìn)入鎖定)(tvd)(tvi)(tvo)(tvd)(tvP)(tvP16ivdvcvov兩個(gè)輸入兩個(gè)輸入信號信號1( )sin()iimiv tVt鎖相環(huán)的輸入信號鎖相環(huán)的輸入信號2cos)(tVtvromoVCO的輸出信號的輸出信號受控前受控前受控后受控后2cos)(tVtvoomo閉環(huán)時(shí)，閉環(huán)時(shí)，VCO 受到控制電壓受到控制電壓 控制后的角頻率控制后的角頻率cvorVCO 的的自由振蕩角頻率自

10、由振蕩角頻率二、鎖相環(huán)的二、鎖相環(huán)的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型17定義幾個(gè)定義幾個(gè)與頻率和相位有關(guān)與頻率和相位有關(guān)的量的量 ：)(sin)(sinttVttVvirimririmi)(cos)(costtVttVvoromroromottrii)()(輸入相位輸入相位dtdirii)(輸入固有角頻差輸入固有角頻差ttroo)()(輸出相位輸出相位dtdoroo)(控制角頻差控制角頻差ttoioie)()(dtdeoie)(誤差相位誤差相位瞬時(shí)角頻差瞬時(shí)角頻差化簡，化簡，均以均以 為參考為參考（設(shè)初始相位（設(shè)初始相位 為零）為零）r12、18鑒相器的功能：產(chǎn)生一個(gè)鑒相器的功能：產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓輸出電壓，此

11、電壓的平均分量，此電壓的平均分量 正比于兩輸入信號的相位差正比于兩輸入信號的相位差dv理想鑒相器理想鑒相器傳輸特性傳輸特性)()(tAtvedd 為為鑒相靈敏度鑒相靈敏度，單位是，單位是V/radV/raddAdvedA常用常用模擬乘法器模擬乘法器做鑒相器，其傳輸特性：做鑒相器，其傳輸特性：( )sin( )ddev tUtdU 為正弦鑒相器為正弦鑒相器最大輸出電壓最大輸出電壓，單位是，單位是伏伏 dU19非線性模型非線性模型線性模型線性模型若若sin( )iimrivVttcos( )oomrovVtt( )sin( )ddev tUt( )( )ddev tUt6e20 鎖相環(huán)路中的濾波器

12、是線性低通濾波器，它主要有兩個(gè)鎖相環(huán)路中的濾波器是線性低通濾波器，它主要有兩個(gè)功能：功能： 第一，濾除誤差信號中的高頻分量；第一，濾除誤差信號中的高頻分量； 第二，為鎖相環(huán)路提供一個(gè)短期的記憶，如果系統(tǒng)由于第二，為鎖相環(huán)路提供一個(gè)短期的記憶，如果系統(tǒng)由于瞬時(shí)干擾而失鎖，可確保鎖相環(huán)路迅速重新捕獲信號瞬時(shí)干擾而失鎖，可確保鎖相環(huán)路迅速重新捕獲信號 環(huán)路濾波器由線性元件電阻、電容和運(yùn)算放大器組成。環(huán)路濾波器由線性元件電阻、電容和運(yùn)算放大器組成。環(huán)路濾波器采用的電路結(jié)構(gòu)不同時(shí)，傳遞函數(shù)的階數(shù)不環(huán)路濾波器采用的電路結(jié)構(gòu)不同時(shí)，傳遞函數(shù)的階數(shù)不同。鎖相環(huán)路中，通常采用三種濾波器電路同。鎖相環(huán)路中，通常采

13、用三種濾波器電路21ssCRsCsVsVsAdCF1111)()()(時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)RC0)(FA01)(FA當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ；當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 低通特性低通特性簡單簡單RC積分濾波器積分濾波器22)(1111)()()(212212sssCRRsCRsVsVsAdCF時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) ， CR11CR22一般一般12212( )FA 01)(FA當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ；當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 低通特性低通特性與與簡單簡單RC濾波器濾波器不同，不同，趨于比例常數(shù)趨于比例常數(shù) 而不是而不是 0 0無源比例積分濾波器無源比例積分濾波器 分子引入一個(gè)零點(diǎn)分子引入一個(gè)零點(diǎn)23有源比例積分濾波器有源比例積分濾波器12

14、1211)()()(ssRsCRsVsVsAdCF時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) 和和 CR11CR2221( )FA 0( )FA 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ；當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 特點(diǎn)：理想積分濾波器，分子引入一個(gè)零點(diǎn)特點(diǎn)：理想積分濾波器，分子引入一個(gè)零點(diǎn)低通特性低通特性與與無源無源濾波器濾波器不同不同直流增益很大直流增益很大與與無源比例積分無源比例積分濾波器相同濾波器相同，高頻增益趨于常數(shù)，高頻增益趨于常數(shù)24 在在PLL中，中，壓控振蕩器是在外加控制電壓壓控振蕩器是在外加控制電壓 的作用下，輸出信號頻率按一定規(guī)律變化的作用下，輸出信號頻率按一定規(guī)律變化的振蕩電路。工作原理與電路和前面所講的振蕩電路。工作原理與電路和

15、前面所講的調(diào)頻電路基本相同。的調(diào)頻電路基本相同。25壓控振蕩器（壓控振蕩器（VCO） VCO( )cv t( )ov tVCO 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型注意：注意：VCO電壓輸入鑒相器，起作用的是其相位電壓輸入鑒相器，起作用的是其相位dvAtdtcorto00)()()()()(0tvPAdvAtcotcoo求求VCO受控相位：受控相位：頻率受控特性頻率受控特性理想的應(yīng)為線性理想的應(yīng)為線性：)()(tvAtcoro壓控靈敏度，其單位是（弧度壓控靈敏度，其單位是（弧度/ /秒）秒）/ /伏伏 oArcv 控制電壓控制電壓 0 時(shí)的自由振蕩角頻率時(shí)的自由振蕩角頻率VCO輸出輸出VCO輸入輸入理想積分器理想

16、積分器AO/P用微分算子用微分算子PoVCO在鎖相環(huán)中起了一次積分作用，也稱為環(huán)路中的在鎖相環(huán)中起了一次積分作用，也稱為環(huán)路中的固有積分環(huán)節(jié)。固有積分環(huán)節(jié)。264、鎖相環(huán)、鎖相環(huán)完整的完整的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 環(huán)路的環(huán)路的基本方程基本方程0( ) sin( )teioidoFeU A APd 用用相位相位表示表示:用用頻率頻率表示表示:( )sineioidoFeddddU A APdtdtdtdt用微分算子用微分算子 :dpdt( )( )( )sin( )eidoFeptptU A Aptsin( )dU27 鎖相環(huán)路具有兩種工作狀態(tài)：捕獲與跟蹤。鎖相環(huán)路具有兩種工作狀態(tài)：捕獲與跟蹤。(1)

17、捕獲狀態(tài)捕獲狀態(tài)環(huán)路由失鎖進(jìn)入鎖定的過程環(huán)路由失鎖進(jìn)入鎖定的過程 開始工作時(shí)，環(huán)路是失鎖的。壓控振蕩器的頻率開始工作時(shí)，環(huán)路是失鎖的。壓控振蕩器的頻率將向著接近輸入信號頻率的方向變化，這就是捕將向著接近輸入信號頻率的方向變化，這就是捕獲狀態(tài)。（捕捉帶內(nèi)）獲狀態(tài)。（捕捉帶內(nèi)）(2)跟蹤狀態(tài)跟蹤狀態(tài)環(huán)路鎖定后環(huán)路鎖定后VCO跟蹤輸入信號頻率與相跟蹤輸入信號頻率與相位的漂移或調(diào)制變化的過程。（同步帶內(nèi)）位的漂移或調(diào)制變化的過程。（同步帶內(nèi)）28 鎖相環(huán)的鎖相環(huán)的跟蹤特性跟蹤特性鎖相環(huán)的鎖相環(huán)的鎖定、失鎖鎖定、失鎖兩個(gè)動態(tài)過程兩個(gè)動態(tài)過程捕捉捕捉：從失鎖：從失鎖 鎖定鎖定跟蹤跟蹤：鎖定：鎖定輸入信號頻

18、率變化輸入信號頻率變化又鎖定又鎖定12.4.2.1 靜態(tài)特性靜態(tài)特性（1 1）鎖定時(shí)鎖定時(shí)瞬時(shí)頻差為零瞬時(shí)頻差為零進(jìn)入鑒相器的進(jìn)入鑒相器的兩個(gè)信號頻率相等兩個(gè)信號頻率相等 29（2）穩(wěn)態(tài)相位誤差）穩(wěn)態(tài)相位誤差e為什么會有為什么會有穩(wěn)態(tài)相位誤差？穩(wěn)態(tài)相位誤差？esinddevAcvLF控制控制VCO的頻率，使的頻率，使 ，環(huán)路鎖定，環(huán)路鎖定oi鎖定時(shí)鎖定時(shí) 兩信號兩信號頻差頻差 為零為零 相位誤差相位誤差 ? ? 0 0ee( )( )eedttdt 一定是一定是常數(shù)常數(shù)稱為稱為穩(wěn)態(tài)相位誤差穩(wěn)態(tài)相位誤差 ( )et30無源無源濾波器濾波器(0)1FAeo90 有源理想有源理想積分濾波器積分濾波器

19、(0)FA 0e穩(wěn)態(tài)相位誤差穩(wěn)態(tài)相位誤差多大多大？(0)cFdvAvsinddevALFVCO直直 流流(0)sinooFdeA AA鎖定鎖定io110sinsin(0)iiedoFA A AA(0)sinoFdeiA AA = = 環(huán)路環(huán)路直流增益直流增益 0A(0)doFA A A環(huán)路增益環(huán)路增益，0Aie 越大，或越大，或 越小，則越小，則 越小越小 doAA A3112.4.2.2 線性線性跟蹤特性跟蹤特性 跟蹤跟蹤鎖定時(shí)鎖定時(shí)，若輸入信號，若輸入信號頻率或相位發(fā)生變化頻率或相位發(fā)生變化， 環(huán)路通過自身調(diào)節(jié)，來環(huán)路通過自身調(diào)節(jié)，來維持鎖定狀態(tài)的過程維持鎖定狀態(tài)的過程稱為跟蹤稱為跟蹤 跟

20、蹤跟蹤線性跟蹤線性跟蹤 變化引起的變化引起的 很小很小 環(huán)路線性化環(huán)路線性化非非線性跟蹤線性跟蹤同步同步e 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)( )iV s( )oV s( )( )( )oiV sH sV s系統(tǒng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)32開環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)線性環(huán)路線性環(huán)路的的傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)分析分析線性跟蹤線性跟蹤的依據(jù)：的依據(jù)：線性化線性化鎖相環(huán)模型：鎖相環(huán)模型：dA( )FA s/oA so331. 開環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)( )oHsdA( )FA s/oAs( )eodoFA A Ass( )( )( )( )odoFoesA A AsHsss開環(huán)傳

21、遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)3. 誤差傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)( )eHs1( )1( )( )eeeioeodoFsHsHssA A As2. 閉環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù) H s ( )( )1( )( )ooodoFioeodoFHsA A AsH sHssA A As34環(huán)路環(huán)路阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)（無量綱）（無量綱）環(huán)路環(huán)路無阻尼振蕩頻率無阻尼振蕩頻率（rad/s)nn引入引入 和和 來描述鎖相環(huán)的傳遞函數(shù)來描述鎖相環(huán)的傳遞函數(shù)不同環(huán)路濾波器對應(yīng)的不同環(huán)路濾波器對應(yīng)的 表達(dá)式表達(dá)式,n02AAdn12n102AAdn1202AAdn2012dnA AssAF11)(RC121)(sssAFCR11CR22

22、2121( )1()FsAss11RC22R C，021212dnA A，簡單簡單RC濾波器濾波器理想積分濾波器理想積分濾波器無源比例積分濾波器無源比例積分濾波器35傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)與與環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器關(guān)系關(guān)系)(0sH)(sH)(sHessAF11)(RCssnn2222222nnnss22222nnnssssCRCRsssAF2211212)(11)(02202AAssAAsdnndnn222022nnndnnssAAs22022nndnssAAss121)(sssAFCR11CR22222ssnn22222nnnnsss2222nnsssn無阻尼振蕩頻率無阻尼振蕩頻率（rad/s)，

23、 阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)（無量綱）（無量綱）36鎖相環(huán)輸入信號的鎖相環(huán)輸入信號的相位（頻率）變化情況相位（頻率）變化情況：一、相位突變一、相位突變PSK調(diào)制信號調(diào)制信號頻率突變頻率突變FSK調(diào)制信號調(diào)制信號二、頻率（相位）二、頻率（相位）正弦變化正弦變化模擬調(diào)頻模擬調(diào)頻FM（調(diào)相（調(diào)相PM）鎖相環(huán)路對其響應(yīng)鎖相環(huán)路對其響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)鎖相環(huán)路對其響應(yīng)鎖相環(huán)路對其響應(yīng)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)跟蹤分析什么？跟蹤分析什么？371、瞬態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)相位誤差歷經(jīng)：相位誤差歷經(jīng)：從從穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 時(shí)變時(shí)變 鎖定鎖定后達(dá)到后達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)相位誤差新的穩(wěn)態(tài)相位誤差 e主要研究環(huán)路瞬變過程中的三個(gè)物理量主要研究環(huán)路瞬

24、變過程中的三個(gè)物理量: : 1 1）相位誤差的）相位誤差的最大瞬時(shí)跳變值最大瞬時(shí)跳變值2 2）鎖定后）鎖定后穩(wěn)態(tài)相位誤差穩(wěn)態(tài)相位誤差的大小的大小3 3）趨于）趨于穩(wěn)定的時(shí)間穩(wěn)定的時(shí)間跟蹤跟蹤 輸入信號輸入信號 的過程的過程頻率突變頻率突變（如如FSK）相位突變相位突變（如（如PSK）38分析瞬態(tài)響應(yīng)的分析瞬態(tài)響應(yīng)的方法方法拉普拉斯拉普拉斯變變 換換拉普拉斯拉普拉斯逆逆 變變 換換 線性環(huán)路線性環(huán)路( )it( )et)(se)(si)(sHe傳遞傳遞函數(shù)函數(shù))(si( )it=L )(te)()()(11sHsLsLeie= = 穩(wěn)態(tài)相位誤差穩(wěn)態(tài)相位誤差 = e)(0lim)(limsesst

25、et尋求相位誤差的尋求相位誤差的最大跳變值最大跳變值和和趨于穩(wěn)定的時(shí)間趨于穩(wěn)定的時(shí)間39分析輸入信號分析輸入信號頻率頻率階躍階躍（如（如FSK）環(huán)路的跟蹤過程）環(huán)路的跟蹤過程 初始狀態(tài)：環(huán)路鎖定、初始狀態(tài)：環(huán)路鎖定、 、 0eoiti 當(dāng)當(dāng)t = 0 時(shí)時(shí) ， ( )iit解：解： 求求 輸入輸入信號信號相位相位的變化及對應(yīng)的拉氏變換的變化及對應(yīng)的拉氏變換 tdtti0)( )itt 用用誤差傳遞函數(shù)誤差傳遞函數(shù)求求誤差相位誤差相位202)()()()()(ssAAAssssHssHsFdeiee 誤差相位誤差相位 隨時(shí)間的變化隨時(shí)間的變化瞬態(tài)過程瞬態(tài)過程誤差相位的誤差相位的最終值最終值有否鎖

26、定有否鎖定？是否跟蹤上是否跟蹤上？( )ete求：求：2)(ssi 求求誤差相位誤差相位隨時(shí)間的變化隨時(shí)間的變化)(te40以以有源理想比例積分濾波器有源理想比例積分濾波器為例，瞬態(tài)相位誤差：為例，瞬態(tài)相位誤差：2sin1( )21nnntttee觀察歸一化曲線觀察歸一化曲線ttnne/)(a. a. 頻率跳變頻率跳變脫離鎖定脫離鎖定新的鎖定新的鎖定頻率重新相等頻率重新相等 需要一定的響應(yīng)時(shí)間需要一定的響應(yīng)時(shí)間 nSt4采用理想積分濾波器瞬態(tài)相位誤差采用理想積分濾波器瞬態(tài)相位誤差由跳變起始到與穩(wěn)態(tài)值相差由跳變起始到與穩(wěn)態(tài)值相差2%時(shí)的響應(yīng)時(shí)間時(shí)的響應(yīng)時(shí)間為頻率跳變量為頻率跳變量41b. 最大的

27、瞬態(tài)相位誤差最大的瞬態(tài)相位誤差 過沖量過沖量 ep過沖量過沖量大大，環(huán)路趨于，環(huán)路趨于不穩(wěn)定不穩(wěn)定阻尼系數(shù)阻尼系數(shù) 小小 過沖量大過沖量大衡量衡量瞬態(tài)響應(yīng)的瞬態(tài)響應(yīng)的三個(gè)參數(shù)三個(gè)參數(shù)：相對過沖量相對過沖量僅取決于阻尼系數(shù)僅取決于阻尼系數(shù)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間穩(wěn)態(tài)相位誤差穩(wěn)態(tài)相位誤差 ( (RC 濾波器）濾波器）nSt4n2（對理想積分濾波器趨于零）（對理想積分濾波器趨于零）通常取0.70742 2、正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)初始狀態(tài)：初始狀態(tài)：環(huán)路鎖定于環(huán)路鎖定于r設(shè)：輸入信號為設(shè)：輸入信號為調(diào)頻波調(diào)頻波)sin(sin)(111ttVtvmrimi最大頻偏、最大頻偏、mr載頻、載頻、1調(diào)制信號頻率調(diào)

28、制信號頻率)sin()sin()(11111tttimmi輸入相位輸入相位：( )iv t( )ov t輸出信號：輸出信號：)(cos()(ttVtvoromo輸入信號：輸入信號：( )cos( )iimriv tVtt問：輸入信號的問：輸入信號的相位相位(或頻率或頻率)做做正弦變化正弦變化時(shí)時(shí),環(huán)路的跟蹤過程環(huán)路的跟蹤過程？即即 ？)(to43)sin()sin()(11111tttimmi)sin()(21ttomo正弦正弦頻率頻率為為1)()()(jjHjio)(1jHimom)(112jH)( jH閉環(huán)傳遞函數(shù)閉環(huán)傳遞函數(shù) 的含義：的含義： 表征了鎖相環(huán)路對表征了鎖相環(huán)路對角頻率角頻率

29、 為不同值為不同值的輸入相位的輸入相位 的的通過能力通過能力 1)(ti1)( jH在在 通帶通帶om內(nèi)內(nèi)， 0 外外， 0mo線性環(huán)路線性環(huán)路 H(s)(ti)(to44)(cos()(ttVtvoromoVCO輸出信號輸出信號：)(ti1的變化的變化頻率頻率 在在 通帶通帶)( jH內(nèi)內(nèi)， 為為調(diào)頻波調(diào)頻波( )ov t( )ov t外外， 為為單頻載波單頻載波 結(jié)論：結(jié)論：控制控制鎖相環(huán)閉環(huán)鎖相環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)的帶寬傳遞函數(shù)的帶寬，就能決定輸出信號，就能決定輸出信號 是否跟蹤上是否跟蹤上輸入信號的角度調(diào)制變化輸入信號的角度調(diào)制變化鎖相環(huán)鎖相環(huán)( )iv t( )ov t調(diào)頻波調(diào)頻波？)si

30、n()(21ttomo45以以理想積分濾波器理想積分濾波器為環(huán)路濾波器的鎖相環(huán)為環(huán)路濾波器的鎖相環(huán)為例為例 121ssSAF22222)(nnnnsssSHsj 代入，得代入，得幅頻特性：幅頻特性：22222)/2()/1 ()2(1)(nnnH21令令 = = ，將下降將下降3dB3dB所對應(yīng)的頻率記為所對應(yīng)的頻率記為 ，得得： Hc212221) 12(12nc與與 、 有關(guān)有關(guān) 由由 決定決定n當(dāng)當(dāng) 確定時(shí)，確定時(shí)，與與 成正比成正比ndoAA12、 、 、 、帶寬帶寬46nc 05 0707 1 182 2058 2483dB 帶寬與阻尼系數(shù)帶寬與阻尼系數(shù) 的關(guān)系的關(guān)系推論：推論：可以

31、用可以用 來說明環(huán)路來說明環(huán)路3dB帶寬的大小帶寬的大小 n4712.4.3 12.4.3 捕捉性能捕捉性能捕捉：捕捉：ir失鎖失鎖 自身的反饋控制自身的反饋控制作用作用 鎖定鎖定oi分析依據(jù)：環(huán)路分析依據(jù)：環(huán)路非線性非線性微分方程微分方程本節(jié)內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容：定性定性的分析二階環(huán)的的分析二階環(huán)的捕捉過程捕捉過程、捕捉帶捕捉帶、 捕捉時(shí)間捕捉時(shí)間及影響捕捉性能的及影響捕捉性能的環(huán)路參數(shù)環(huán)路參數(shù) 48定性分析：定性分析：當(dāng)當(dāng)輸入固有頻差輸入固有頻差 為為不同值不同值時(shí)的捕捉情況時(shí)的捕捉情況 rii分析捕捉過程時(shí)，假設(shè)輸入信號頻率分析捕捉過程時(shí)，假設(shè)輸入信號頻率 不變不變i（1） 很大很大 i正弦鑒

32、相器輸出：正弦鑒相器輸出：( )sinddiv tUt很大，很大， 頻率很高頻率很高)(tvd若環(huán)路濾波器是若環(huán)路濾波器是RC低通低通濾除濾除 ，idv（2） 較小較小 i正弦鑒相器輸出：正弦鑒相器輸出：( )sinddiv tUt)(tvc0 ，不能捕捉不能捕捉( )FA iii)(tvd小，小， 頻率低，頻率低，在在環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器通帶內(nèi)通帶內(nèi)( )FA i49較小較小時(shí)的捕捉時(shí)的捕捉特征：特征：iVCO的的頻率變化頻率變化：( )( )( )( )sincFdFdiv tAp v tAs Ut正弦波正弦波幅度幅度 大大()FidAU( )()sinorocrodFiitA vAU A

33、t在在 以正弦方式以正弦方式擺動的一周內(nèi)擺動的一周內(nèi)，一旦等于，一旦等于 ，環(huán)路即鎖定環(huán)路即鎖定 )(toi擺幅大擺幅大)(tvd)(tvco鎖定鎖定捕捉過程：捕捉過程：LFVCO 控制電壓在正弦變化控制電壓在正弦變化一周內(nèi)就捕獲一周內(nèi)就捕獲的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為快捕快捕 定義：定義： 能實(shí)現(xiàn)快捕的能實(shí)現(xiàn)快捕的最大輸入固有頻差最大輸入固有頻差稱為稱為快捕帶快捕帶 L50( )()sinorocrodFiitA vAU At捕捉過程捕捉過程:sinddivUt()sincdFiivU AtLF并沒有完全被衰減并沒有完全被衰減結(jié)果如何結(jié)果如何?在在 上下擺動上下擺動，而，而 又是又是恒定恒定的的 (

34、 )otri( )ot正弦變化，正弦變化，不能快捕不能快捕:dviL因?yàn)橐驗(yàn)?, 頻率較高頻率較高 LF VCO roo()odFiiAU A ( )ot的的擺幅擺幅必定必定:較小較?。? 3） 間于上述兩者之間間于上述兩者之間i51ri0t( )()sinorodFiitAU AtVCO的頻率變化的頻率變化正弦正弦出現(xiàn)出現(xiàn)現(xiàn)象現(xiàn)象:VCO與輸入信號的與輸入信號的頻差也將隨時(shí)間擺動頻差也將隨時(shí)間擺動t=0時(shí)，時(shí)，頻差頻差為為iirt=t1 時(shí)，時(shí)，頻差頻差為為eiot=t2e結(jié)果：結(jié)果： 、 是是不對稱的正弦波不對稱的正弦波cvdve大大 變化速率快變化速率快e反之反之對應(yīng)對應(yīng) 為為 2 ，

35、e，對應(yīng)，對應(yīng) 為為0 ， e0cv eeddt小，小， 間間變化速率慢變化速率慢由于由于()sincdFevU Ae(0)e而且：而且：當(dāng)當(dāng) 0 使使 時(shí)時(shí)， 與與cvoreio當(dāng)當(dāng) 0 使使 時(shí)時(shí)， 相比小相比小，cvoreio52e在在 和和 間間 變化變化速率不同速率不同鑒相器的輸出鑒相器的輸出 變?yōu)樽優(yōu)檎胫荛L正半周長，負(fù)半周短負(fù)半周短的的不對稱不對稱正弦波正弦波dv不對稱波不對稱波諧波諧波被被LF濾除濾除基波基波被被LF衰減衰減正平均分量正平均分量通過通過LF使使VCO頻率向頻率向 牽引牽引i()iir AVi 新頻差新頻差初始頻差初始頻差 20 53由于由于頻差減小頻差減小，LF

36、( (低通）對低通）對 的的通過能力增大，即通過能力增大，即dv)(iFA)(iFA產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)更大的控制電壓更大的控制電壓 VCO頻偏更大頻偏更大 ()cdFivU Aoi更向更向 方向牽引方向牽引環(huán)路濾波器輸出的環(huán)路濾波器輸出的控制電壓控制電壓逐漸逐漸變大變大 直到直到 能夠擺動到能夠擺動到 時(shí)，時(shí)，環(huán)路就可通過環(huán)路就可通過快捕快捕過程過程到達(dá)鎖定到達(dá)鎖定 oi鑒相器輸出的鑒相器輸出的差拍信號差拍信號的的頻率頻率逐漸逐漸降低降低 捕捉過程使捕捉過程使:dU54鎖相環(huán)路的主要特點(diǎn)鎖相環(huán)路的主要特點(diǎn) 1）、）、優(yōu)良的窄帶濾波特性優(yōu)良的窄帶濾波特性 普通濾波器無法實(shí)現(xiàn)普通濾波器無法實(shí)現(xiàn)通過改

37、變環(huán)路增益或?yàn)V波器參數(shù)可實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。對于輸入信號通過改變環(huán)路增益或?yàn)V波器參數(shù)可實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。對于輸入信號而言，就相當(dāng)于一個(gè)很窄的高頻帶通濾波器，在幾百而言，就相當(dāng)于一個(gè)很窄的高頻帶通濾波器，在幾百M(fèi)Hz中心頻中心頻率上，帶寬僅為幾率上，帶寬僅為幾Hz。另一方面，由于。另一方面，由于PLL能自動跟蹤輸入信號能自動跟蹤輸入信號頻率，以保證窄帶的實(shí)現(xiàn)。而普通濾波器難以實(shí)現(xiàn)。頻率，以保證窄帶的實(shí)現(xiàn)。而普通濾波器難以實(shí)現(xiàn)。 2）、）、優(yōu)良的載波跟蹤和調(diào)制跟蹤特性優(yōu)良的載波跟蹤和調(diào)制跟蹤特性無論輸入信號是已調(diào)制或未調(diào)制的，只要含有一定的載波分量，無論輸入信號是已調(diào)制或未調(diào)制的，只要含有一定的載波分量，用

38、載波跟蹤環(huán)可獲得頻率穩(wěn)定度很高的載波。用載波跟蹤環(huán)可獲得頻率穩(wěn)定度很高的載波。只要環(huán)路有適當(dāng)帶寬，調(diào)制跟蹤環(huán)能跟蹤輸入調(diào)角信號的頻率與只要環(huán)路有適當(dāng)帶寬，調(diào)制跟蹤環(huán)能跟蹤輸入調(diào)角信號的頻率與相位變化。相位變化。 55（4）、低門限特性：）、低門限特性：門限取決于環(huán)路信噪比，一般環(huán)路的帶寬總比環(huán)路輸入端的門限取決于環(huán)路信噪比，一般環(huán)路的帶寬總比環(huán)路輸入端的前置通頻帶窄得多，因而具有較高的環(huán)路信噪比，可取得低前置通頻帶窄得多，因而具有較高的環(huán)路信噪比，可取得低門限性能。它用作調(diào)頻解調(diào)時(shí)，與一般限幅鑒頻器相比門限門限性能。它用作調(diào)頻解調(diào)時(shí)，與一般限幅鑒頻器相比門限可改善可改善35dB。p 主要應(yīng)用：

39、主要應(yīng)用：頻率合成；窄帶跟蹤接收；鎖相鑒頻；載波恢復(fù)等。頻率合成；窄帶跟蹤接收；鎖相鑒頻；載波恢復(fù)等。（3）、理想的頻率控制特性）、理想的頻率控制特性PLL是一個(gè)相差控制系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)路處于鎖定狀態(tài)時(shí)，環(huán)路輸是一個(gè)相差控制系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)路處于鎖定狀態(tài)時(shí)，環(huán)路輸出只有穩(wěn)態(tài)相差而無剩余頻差存在。出只有穩(wěn)態(tài)相差而無剩余頻差存在。用于頻率合成器用于頻率合成器 （5）、易于集成：體積小型、使用方便。）、易于集成：體積小型、使用方便。56572.帶前置固定分頻的鎖相頻率合成器帶前置固定分頻的鎖相頻率合成器 (圖圖12-24 p380)58跟蹤是鎖相環(huán)路的正常工作狀態(tài)跟蹤是鎖相環(huán)路的正常工作狀態(tài) 跟蹤狀態(tài)跟蹤狀態(tài)環(huán)

40、路鎖定后環(huán)路鎖定后VCO跟蹤輸入信號頻率與相位的漂跟蹤輸入信號頻率與相位的漂移或調(diào)制變化的過程。移或調(diào)制變化的過程。 鎖相環(huán)通常有兩種跟蹤狀態(tài)：鎖相環(huán)通常有兩種跟蹤狀態(tài)：調(diào)制跟蹤與載波跟蹤。調(diào)制跟蹤與載波跟蹤。如果壓控振蕩器的輸出信號頻率只跟蹤輸入信號的如果壓控振蕩器的輸出信號頻率只跟蹤輸入信號的載頻，則稱載波跟蹤狀態(tài)，并稱之為載頻，則稱載波跟蹤狀態(tài)，并稱之為載波跟蹤環(huán)，載波跟蹤環(huán)，或或 “窄帶跟蹤環(huán)窄帶跟蹤環(huán)”。載波跟蹤環(huán)用于相干解調(diào)中提。載波跟蹤環(huán)用于相干解調(diào)中提取載波，或窄帶跟蹤接收機(jī)。取載波，或窄帶跟蹤接收機(jī)。 壓控振蕩器的輸出信號壓控振蕩器的輸出信號跟蹤輸入調(diào)角信號變化（環(huán)路跟蹤輸入

41、調(diào)角信號變化（環(huán)路帶寬帶寬 較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于2倍頻倍頻偏）。偏）。這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，并稱這種鎖相環(huán)這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，并稱這種鎖相環(huán)路為路為“調(diào)制跟蹤環(huán)調(diào)制跟蹤環(huán)”。調(diào)制跟蹤環(huán)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)調(diào)制跟蹤環(huán)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)角信號的解調(diào)（捕捉帶大于角信號的解調(diào)（捕捉帶大于2倍頻偏值）倍頻偏值）59抑制載波調(diào)幅波的解調(diào)抑制載波調(diào)幅波的解調(diào)60上述框圖可用于上述框圖可用于AM解調(diào)。解調(diào)。1）如果接收信號頻譜中包含顯著的載波頻率分量，則可用一個(gè)帶寬很窄的）如果接收信號頻譜中包含顯著的載波頻率分量，則可用一個(gè)帶寬很窄的濾波器將其提取出來。

42、濾波器將其提取出來。PLL的帶寬可以做得很窄，而且能夠跟蹤載波頻率的帶寬可以做得很窄，而且能夠跟蹤載波頻率的變化，所以用它來提取載波特別合適。的變化，所以用它來提取載波特別合適。2）對抑制載波的已調(diào)信號，若沒有插入導(dǎo)頻，則通過對信號進(jìn)行非線性變）對抑制載波的已調(diào)信號，若沒有插入導(dǎo)頻，則通過對信號進(jìn)行非線性變換（如平方），再用換（如平方），再用PLL提取出來作相干解調(diào)載波使用；或采用特殊的鎖提取出來作相干解調(diào)載波使用；或采用特殊的鎖相環(huán)（如科斯塔斯環(huán)）來獲得相干載波。相環(huán)（如科斯塔斯環(huán)）來獲得相干載波。61p 利用平方律器件的平方作用，將無載頻分量的輸入信號變利用平方律器件的平方作用，將無載頻分

43、量的輸入信號變換為換為有載頻倍頻分量的信號輸出有載頻倍頻分量的信號輸出，用載波跟蹤環(huán)，用載波跟蹤環(huán)提取出提取出2倍倍載頻分量載頻分量，再經(jīng)分頻可獲得相干載波。然后進(jìn)行相干解調(diào)。，再經(jīng)分頻可獲得相干載波。然后進(jìn)行相干解調(diào)。PDLFVCO帶通帶通帶通帶通低通低通2平方平方00)(tvi2222)(002tvi)2(0)(0解調(diào)輸出解調(diào)輸出 抑制載波調(diào)幅波的解調(diào)抑制載波調(diào)幅波的解調(diào)62調(diào)制信號的頻譜要處于低通濾波器通帶之外，并且調(diào)制指數(shù)調(diào)制信號的頻譜要處于低通濾波器通帶之外，并且調(diào)制指數(shù)不能太大。這樣，調(diào)制信號不能通過低通濾波器，因而在鎖不能太大。這樣，調(diào)制信號不能通過低通濾波器，因而在鎖相環(huán)內(nèi)不能

44、形成交流反饋，即調(diào)制頻率對鎖相環(huán)路無影響。相環(huán)內(nèi)不能形成交流反饋，即調(diào)制頻率對鎖相環(huán)路無影響。 VCO中心頻率的漂移為慢變化，鎖相環(huán)路只對中心頻率的漂移為慢變化，鎖相環(huán)路只對VCO平均中心平均中心頻率不穩(wěn)定所引起的分量（處于低通濾波器通帶之內(nèi)）起作頻率不穩(wěn)定所引起的分量（處于低通濾波器通帶之內(nèi)）起作用，使它的中心頻率鎖定在晶振頻率上。用，使它的中心頻率鎖定在晶振頻率上。63 壓控振蕩器的輸出信號壓控振蕩器的輸出信號跟蹤輸入調(diào)角信號變化（環(huán)路跟蹤輸入調(diào)角信號變化（環(huán)路帶寬帶寬 較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于較寬，可讓調(diào)制信號通過，且捕捉帶大于2倍頻倍頻偏）。偏）。這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，

45、并稱這種鎖相環(huán)這種狀態(tài)就是調(diào)制跟蹤狀態(tài)，并稱這種鎖相環(huán)路為路為“調(diào)制跟蹤環(huán)調(diào)制跟蹤環(huán)”。調(diào)制跟蹤環(huán)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)調(diào)制跟蹤環(huán)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的調(diào)角信號的解調(diào)（捕捉帶大于角信號的解調(diào)（捕捉帶大于2倍頻偏值）倍頻偏值）643、 則則VCO能精確跟蹤輸入調(diào)頻信號中反映調(diào)制規(guī)律的瞬時(shí)頻率能精確跟蹤輸入調(diào)頻信號中反映調(diào)制規(guī)律的瞬時(shí)頻率變化，產(chǎn)生具有相同調(diào)制規(guī)律的調(diào)頻波變化，產(chǎn)生具有相同調(diào)制規(guī)律的調(diào)頻波65鎖相環(huán)的低通特性是對輸入信號的相位譜而言，當(dāng)調(diào)鎖相環(huán)的低通特性是對輸入信號的相位譜而言，當(dāng)調(diào)制信號頻率位于閉環(huán)傳遞函數(shù)的通頻帶內(nèi)時(shí)，鎖相環(huán)制信號頻率位于閉環(huán)傳遞函數(shù)的通頻帶內(nèi)時(shí)，鎖相環(huán)的的VCO輸出也是調(diào)頻

46、波，輸出也是調(diào)頻波，PLL成為一個(gè)寬帶調(diào)制跟蹤成為一個(gè)寬帶調(diào)制跟蹤環(huán)。反之，若其閉環(huán)傳遞函數(shù)帶寬很窄，調(diào)制信號頻環(huán)。反之，若其閉環(huán)傳遞函數(shù)帶寬很窄，調(diào)制信號頻率位于通帶外，則可濾除調(diào)頻波的所有旁頻，而只提率位于通帶外，則可濾除調(diào)頻波的所有旁頻，而只提取載波。取載波。66設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路按一定的按一定的時(shí)鐘節(jié)拍時(shí)鐘節(jié)拍，從，從ROM中中讀出讀出代表正弦幅值的代表正弦幅值的二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過經(jīng)過D/A變換并變換并濾波濾波，得到一個(gè)，得到一個(gè)模擬模擬的正弦波。的正弦波。改變改變讀數(shù)的讀數(shù)的節(jié)拍頻率節(jié)拍頻率或取或取點(diǎn)的個(gè)數(shù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，就可以，就可以改變改變正弦波的正弦波的頻率頻率 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 與與

47、鎖相頻率合成鎖相頻率合成不同，不是閉環(huán)鎖相技術(shù)不同，不是閉環(huán)鎖相技術(shù) 精確、無偏差、頻率間隔可非常小、易于集成精確、無偏差、頻率間隔可非常小、易于集成6768結(jié)構(gòu)方框圖結(jié)構(gòu)方框圖各部件各部件功能功能及及關(guān)鍵量關(guān)鍵量ROM存放正弦波幅度值，地址線（存放正弦波幅度值，地址線（P位位）、輸出線（）、輸出線（M位位）D/A與與低通低通濾波器濾波器 將二進(jìn)制正弦波幅度變?yōu)槟M值并濾波將二進(jìn)制正弦波幅度變?yōu)槟M值并濾波M位位累加器累加器ROM的地址寄存器的地址寄存器加法器加法器A（N位位）頻率字頻率字W寄存器寄存器R（N位位）時(shí)鐘時(shí)鐘CP69 對應(yīng)對應(yīng)任意一個(gè)頻率字任意一個(gè)頻率字W，每接受一個(gè)每接受一個(gè)C

48、P，寄存器，寄存器增加的相角增加的相角是是 因此對應(yīng)的因此對應(yīng)的輸出頻率輸出頻率是是 WN22WffNCPout2 每接受一個(gè)每接受一個(gè)CP，地址計(jì)數(shù)器就增加了，地址計(jì)數(shù)器就增加了頻率字頻率字 W （設(shè)（設(shè) W1）所代表所代表 的的相位值相位值 ，則輸出正弦波的，則輸出正弦波的周期為：周期為：N22NCPCPoutTTT22 累加器累加器A、R作為作為ROM的的地址寄存器地址寄存器，地址的地址的變化速率變化速率是是時(shí)鐘時(shí)鐘 ， 每次變化量是每次變化量是頻率字頻率字W，地址寄存器地址寄存器 R 從從0 0溢出，相當(dāng)于讀溢出，相當(dāng)于讀 ROM中正弦波一周。中正弦波一周。CPf ROM中存有中存有一個(gè)周期一個(gè)周期離散的二進(jìn)制離散的二進(jìn)制 正弦波幅度值正弦波幅度值工作原理工作原理