PLL(Phase-Locked Loop,鎖相環)的基本原理是通過反饋控制系統將振盪器的頻率和相位鎖定到一個固定的參考頻率上。PLL系統通常由以下幾個部分組成:
壓控振盪器(VCO):產生一個可變頻率的輸出信號。
鑒相器(PD):比較參考信號和VCO輸出的信號的相位差。
分頻器:對VCO的輸出信號進行分頻,使其頻率降低,便於與參考信號比較。
電荷泵:將鑒相器的輸出轉換為電流或電壓信號。
低通濾波器:平滑電荷泵的輸出,產生一個控制VCO的直流電壓。
PLL的工作過程可以概括為:
參考信號輸入到鑒相器。
VCO產生的輸出信號經過分頻後與參考信號在鑒相器中進行比較。
鑒相器根據兩個信號的相位差輸出一個誤差信號。
誤差信號通過電荷泵和低通濾波器轉換為控制VCO頻率和相位的直流電壓。
這個控制電壓調整VCO的頻率,直到其輸出與參考信號同步,達到鎖定狀態。
PLL系統可以實現頻率合成、時鐘恢復、調製解調等多種功能,廣泛套用於通信、雷達、導航和其他需要精確頻率和相位控制的領域。