锁相环路原理及应用PDF电子书下载

目录 1

第一章 绪论 1

§1-1 反馈控制系统 1

1-1-1 原理与组成 1

9-1-2 数字锁相环路的捕获过程 （21 3

1-1-2 功能 3

1-2-1 锁相技术发展简史 4

1-1-3 分类 4

§1-2 锁相技术发展简史及其特点 4

1-2-2 锁相技术的特点 6

§1-3 锁相的基本概念与指标 6

§1-4 分析方法引论 9

§1-5 关于噪声的基本知识 10

1-5-1 统计描述 11

1-5-2 统计平均 12

1-5-3 时间平均 13

1-5-4 平稳随机过程的各态历经性 14

1-5-5 平稳随机过程的功率谱密度 14

思考题与习题 16

1-5-6 线性系统对噪声的过滤性能 16

第二章 锁相环路的基本原理 18

§2-1 锁相环路的组成及工作原理 18

2-1-1 鉴相器 19

2-1-2 压控振荡器 20

2-1-3 环路滤波器 21

§2-2 锁相环路的基本方程和相位模型 21

§2-3 锁相环路锁定的概念 22

2-4-1 一阶锁相环路的同步与捕捉 24

§2-4 一阶锁相环路 24

2-4-2 差拍状态与频率牵引现象 25

2-4-3 一阶锁相环路的频率特性 27

＊§2-5 一阶锁相环路方程的解析解 28

思考题与习题 29

第三章 锁相环路的线性分析 31

§3-1 锁相环路线性化的概念 31

3-1-1 跟踪过程的线性化处理 31

3-1-2 线性化锁相环路方程 32

§3-2 锁相环路的基本传递函数 32

3-2-1 传递函数的一般形式 32

3-2-2 各种滤波器的传递函数 33

3-2-3 实际锁相环路的传递函数 36

3-3-1 闭环频率响应 37

§3-3 锁相环路的频率响应 37

3-3-2 误差频率响应 39

§3-4 锁相环路稳定性的分析 41

3-4-1 稳定性的概念 41

3-4-2 劳斯-霍尔维茨准则 43

3-4-3 波特准则 45

§3-5 锁相环路的线性跟踪性能 52

3-5-1 输入相位阶跃△θ 54

3-5-2 输入频率阶跃△ω（相位斜升） 56

3-5-3 输入频率斜升Rt 58

3-5-4 输入正弦调频信号 61

3-5-5 输入正弦调相信号 62

思考题与习题 63

第四章 锁相环路的非线性分析 66

§4-1 概述 66

§4-2 相图法的基本概念 67

4-2-1 相图法 67

4-2-2 相图的特点 68

§4-3 锁相环路相图及其捕获性能 70

4-3-1 固定频率输入的高增益二阶环路 71

4-3-2 频率斜升输入的高增益二阶环路 74

4-3-3 固定频率输入的非理想二阶环路 76

4-3-4 二阶环路的牵引作用和捕获过程 79

＊§4-4 描述函数法及锁相环路捕获性能 81

4-4-1 基本概念 81

4-4-2 二阶锁相环路稳定性讨论 83

4-4-3 二阶锁相环路捕捉带与捕捉时间 84

§4-5 辅助捕捉方法 91

4-5-1 人工电调法 92

4-5-2 自动扫描法 92

4-5-3 鉴频器辅助捕获法 93

4-5-4 变带宽法 94

思考题与习题 95

第五章 有噪声锁相环路的性能分析 97

§5-1 概述 97

§5-2 噪声作用下的锁相环路相位模型 98

5-2-1 输入相加噪声的性质 98

5-2-2 存在相加噪声时的环路相位模型 100

§5-3 锁相环路对输入相加噪声的响应 102

5-3-1 环路输入等效相位噪声功率谱密度与方差 102

5-3-2 环路输出相位噪声方差 103

5-3-3 环路等效噪声带宽 104

5-3-4 输入信噪比与环路信噪比 107

＊§5-4 最佳环路 108

5-4-1 引言 108

5-4-2 维纳最佳环路及最佳环路传递函数 108

5-4-3 最佳环路滤波器 111

5-4-4 采用三阶环的必要性 115

＊§5-5 有输入相加噪声时环路的非线性分析 117

5-5-1 波顿准线性法 117

5-5-2 有相加噪声时的工作门限 120

5-5-3 环路跳周 121

思考题与习题 127

6-1-1 鉴相器的测量 130

§6-1 锁相环路部件测量 130

第六章 锁相环路测量 130

6-1-2 环路滤波器的测量 131

6-1-3 压控振荡器的测量 132

§6-2 锁相环路静态测量 135

6-2-1 Vd-△f0关系、同步带及直流增益测量 135

6-2-2 环路捕捉带宽与捕捉时间的测量 136

6-2-3 环路稳态相位误差的测量 137

§6-3 锁相环路动态测量 138

6-3-1 闭环与开环频率特性的测量 138

6-3-2 自然谐振频率ωn及阻尼系数ζ的测量 141

6-3-3 环路暂态性能的测量 142

6-4-2 环路失锁门限的测量 143

§6-4 锁相环路噪声测量 143

6-4-1 等效噪声带宽BL的测量 143

6-4-3 环路跳周的测量 144

6-4-4 相位抖动、功率谱密度及输出信噪比测量 144

思考题与习题 146

第七章 锁相环路部件 147

§7-1 鉴相器 147

7-1-1 二极管平衡鉴相器 148

7-1-2 二极管环形鉴相器 150

7-1-3 平衡模拟乘法器 152

7-1-4 或门鉴相器 155

§7-2 压控振荡器 157

7-2-1 晶体压控振荡器 158

7-2-2 LC推挽压控振荡器 161

7-2-3 RC压控振荡器 164

7-2-4 微波压控振荡器 165

§7-3 限幅器 169

思考题与习题 171

第八章 集成锁相环路 172

§8-1 概述 172

§8-2 集成锁相环路的基本电路与原理 173

8-2-1 集成鉴相器 173

8-2-2 集成压控振荡器 193

§8-3 单片集成锁相环路 198

8-3-1 多功能集成锁相环路一XR-S200 198

8-3-2 部分多功能集成锁相环路——L562 198

8-3-3 通用多功能CMOS数字集成环路——J691 202

8-3-4 专用集成锁相环路 204

附录：国内外集成锁相电路部分产品简介 206

思考题与习题 209

第九章 数字锁相环路 210

§9-1 具有中间模拟信号的数字锁相环路 210

9-1-1 鉴相器类型对数字锁相环路动态性能的影响 210

9-1-3 数字锁相环路的跟踪性能 215

§9-2 全数字和以软件为基础的锁相环路 217

9-2-1 全数字锁相环路中功能块的结构 217

9-2-2 全数字鉴相器 218

9-2-3 全数字环路滤波器 221

9-2-4 数字控制的振荡器 225

9-2-5 全数字锁相环路举例 226

思考题与习题 229

第十章 锁相环路在相干解调技术中的应用 230

§10-1 调频、调相解调器 230

10-1-1 调频调相解调器电路组成 230

10-1-2 调频、调相波解调原理 231

10-1-3 用单片集成锁相环路组成解调电路 233

10-1-4 锁相鉴频器的门限 233

10-2-1 普通调幅（AM）信号的同步检波 233

§10-2 同步检波器 235

10-2-2 抑制载波的双边带（DSB/SC）信号的解调 236

§10-3 抑制载波的PSK信号相干解调器 237

10-3-1 平方环路 237

10-3-2 同相-正交环路 241

10-3-3 输出噪声相位方差 243

10-3-4 反调制环路 247

§10-4 位同步信号提取 251

10-4-1 数据转换跟踪环路 252

10-4-2 早-迟积分清除同步环路 258

10-4-3 全数字位同步锁相环路 260

第十一章 锁相接收机 266

§11-1 概述 266

11-1-1 多普勒测速的基本概念 266

11-1-2 锁相环路的作用 267

11-1-3 多普勒测速系统的基本形式 268

§11-2 锁相接收机的基本工作原理 269

11-2-1 基本工作原理及相位模型 269

1卜2-2 中放、倍频级对环路的影响 271

11-2-3 自动增益控制（AGC） 274

＊§11-3 带通限幅器的作用 276

＊§11-4 环路性能与误差分析 279

§11-5 载波锁相接收机设计举例 281

第十二章 频率合成 285

§12-1 概述 285

§12-2 脉冲取样锁相环路 287

12-2-1 环路组成及工作原理 287

12-2-2 正弦形取样保持鉴相器 288

12-2-3 环路的相位模型 291

12-2-4 取样锁相倍频器性能讨论 292

12-3-2 锯齿形取样保持鉴相器 294

12-3-1 环路组成 294

§12-3 取样鉴相数字式合成器锁相环路 294

12-3-3 环路相位模型 296

12-3-4 环路性能讨论 297

§12-4 电流型鉴频鉴相数字式合成器锁相环路 299

12-4-1 环路线性相位模型 299

12-4-2 捕捉范围与捕捉时间 300

＊§12-5 数字式频率合成器的发展 301

12-5-1 提高程序分频器的工作频率 302

12-5-2 双环和多环频率合成器的应用 302

12-5-3 小数分频频率合成器 303

12-5-4 集成频率合成器 304

12-6-1 S波段锁相频率源 305

§12-6 微波锁相频率源 305

12-6-2 X波段锁相频率源 309

12-6-3 毫米波锁相频率源 310

§12-7 频率合成器输出纹波 311

12-7-1 输出纹波电压的估算 312

12-7-2 寄生边带抑制比 313

§12-8 频率合成器的相位噪声 315

12-8-1 相位噪声的一般概念 315

12-8-2 合成器噪声的来源 316

12-8-3 输入噪声的谱密度 317

12-8-4 环路噪声响应 322

12-8-5 环路最佳参数选择 323

§12-9 频率合成器的应用 324

参考文献 326