鎖相環(huán)英文名稱(chēng)PLL（Phase Locked Loop），中文名稱(chēng)相位鎖栓回路，現(xiàn)在簡(jiǎn)單介紹一下鎖相環(huán)的工作原理。

鎖相環(huán)通常由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）三部分組成，鎖相環(huán)組成的原理框圖如圖1所示。

鎖相環(huán)中的鑒相器又稱(chēng)為相位比較器，它的作用是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位差，并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)（PD），經(jīng)環(huán)路濾波器濾波后形成電壓VR來(lái)控制壓控振蕩器的電壓，該電壓對(duì)振蕩器輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制。 假設(shè)外部基準(zhǔn)時(shí)鐘產(chǎn)生的頻率為Fr，電壓振蕩器VCO產(chǎn)生的頻率為Fo，當(dāng)Fr和Fo輸入相位比較器的輸入端時(shí)，比較器就會(huì)輸出比較誤差信號(hào)PD，如圖2所示：

當(dāng)Fr>Fo時(shí)，也就是VCO分頻后的振蕩頻率比基準(zhǔn)頻率低的時(shí)候，此時(shí)相位比較器的輸出PD如圖2所示，比較器會(huì)輸出正脈沖信號(hào)，使VCO的振蕩頻率提高。

當(dāng)Fr時(shí)，也就是vco分頻后的振蕩頻率比基準(zhǔn)頻率高的時(shí)候，此時(shí)相位比較器的輸出pd如圖2所示，比較器會(huì)輸出負(fù)脈沖信號(hào)，使vco的振蕩頻率降低。<>

誤差信號(hào)PD通過(guò)環(huán)路濾波器的積分，便可以得到直流電壓VR，由于控制電壓VR發(fā)生變化，VOC振蕩頻率會(huì)發(fā)生變化，使得Fr=Fo，當(dāng)Fr=Fo時(shí)，誤差信號(hào)PD會(huì)成為高阻狀態(tài)，使得PLL鎖栓。

鎖相環(huán)中的鑒相器由模擬乘法器組成的鑒相器電路如圖3所示：

實(shí)際應(yīng)用中，假設(shè)外部基準(zhǔn)時(shí)鐘100MHz，VCO輸出為1000Mhz，那么可以將VOC輸出的頻率進(jìn)行2分頻為500MHz運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用電路中，將VOC輸出的頻率進(jìn)行10分頻為100MHz運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用電路中，需要單獨(dú)輸出一路對(duì)VCO進(jìn)行10分頻到和外部基準(zhǔn)時(shí)鐘一樣的頻率用來(lái)校準(zhǔn)VCO輸出的1000Mhz時(shí)鐘。

總之，外部的100MHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘不是用來(lái)使PLL產(chǎn)生時(shí)鐘的，是PLL會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘VCO，但是這個(gè)時(shí)鐘是一個(gè)不穩(wěn)定的時(shí)鐘，需要用外界一個(gè)穩(wěn)定的晶體時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)。

審核編輯：湯梓紅