国外大学优秀教材 锁相环设计、仿真与应用 第5版PDF电子书下载

第1章　锁相环简介 1

1.1　锁相环工作原理 1

1.2　PLL的分类 4

第2章　混合信号锁相环 5

2.1　混合信号锁相环框图 5

2.2　相位信号注解 6

2.3　混合信号锁相环的组成模块 8

2.3.1　鉴相器 8

2.3.2　环路滤波器（一阶） 18

2.3.3　受控振荡器 20

2.3.4　分频器 23

2.4　锁定状态下的锁相环性能 23

2.4.1　锁定状态的数学模型 24

2.4.2　传输函数定义 25

2.4.3　锁定状态下锁相环的瞬态响应 29

2.4.4　锁相环稳态误差 32

2.5　锁相环系统的阶次 33

2.5.1　极点数 33

2.5.2　特殊情况：一阶锁相环 34

2.6　未锁定状态下的锁相环性能 34

2.6.1　未锁定状态的数学模型 34

2.6.2　锁相环的关键参数 41

2.7　带有电荷泵输出的鉴相器 61

2.8　在噪声情况下的PLL性能 64

2.8.1　PLL里的噪声源和噪声类型 64

2.8.2　噪声参数定义 66

2.8.3 噪声对PLL性能的影响 67

2.8.4　带有噪声的信号捕捉技术 72

2.9　混合信号PLL的设计流程 74

2.10　混合信号PLL的应用 81

2.10.1　重定时和时钟信号恢复 81

2.10.2　马达速度控制 86

第3章　锁相频率综合器 92

3.1　无线和射频应用领域中的频率综合器 92

3.2　锁相环频率综合器基础 92

3.2.1　整数N频率综合器 93

3.2.2　示例研究：设计整数N PLL频率综合器 99

3.2.3　分数N频率综合器 101

3.3　单环和多环频率综合器 106

3.4　频率综合器噪声 108

3.4.1　参考振荡器的相位抖动θn,ref 109

3.4.2 VCO的相位抖动θn,VCO 115

3.4.3　鉴相器产生的参考馈通 116

第4章　高阶环路 121

4.1　高阶环路的起因 121

4.2　高阶环路的稳定度分析 121

4.3 三阶PLL的设计 124

4.3.1　无源超前—滞后滤波器 124

4.3.2　有源超前—滞后滤波器 126

4.3.3　有源比例积分环路滤波器 127

4.4 四阶PLL的设计 129

4.4.1　有源超前—滞后环路滤波器 129

4.4.2　有源比例积分环路滤波器 132

4.5 五阶PLL的设计 135

4.5.1　有源超前—滞后环路滤波器 135

4.5.2　有源比例积分环路滤波器 138

4.6　高阶PLL的关键参数 141

4.7　带电荷泵输出的鉴相器的环路滤波器 142

4.7.1 二阶PLL中的环路滤波器 142

4.7.2 三阶PLL中的环路滤波器 143

4.7.3 四阶PLL中的环路滤波器 143

4.7.4　五阶PLL中的环路滤波器 144

第5章　混合信号PLL的计算机辅助设计和仿真 146

5.1　概述 146

5.2　快速浏览 146

5.2.1 配置PLL系统 147

5.2.2　设计环路滤波器 148

5.2.3　环路稳定性分析 150

5.2.4　获取环路滤波器电路 152

5.2.5　仿真 153

5.2.6　获得帮助 156

5.2.7　定义图表的显示风格 156

5.3　实例：两阶PLL设计和仿真 157

5.4　研究其他情况的建议 164

5.5　显示三态信号的波形 164

第6章 全数字PLL（ADPLL） 166

6.1 ADPLL组成 166

6.1.1　全数字鉴相器 166

6.1.2　全数字环路滤波器 171

6.1.3　数字控制振荡器 175

6.2 ADPLL实现的例子 180

6.2.1 ADPLL例1 180

6.2.2 ADPLL例2 183

6.2.3 ADPLL例3 184

6.3 选择ADPLL类型理论 185

6.3.1　离散时间运算效应 186

6.3.2 ADPLL的同步范围 191

6.3.3 ADPLL的频域分析 193

6.3.4　减少波纹技术 194

6.3.5 高阶ADPLL 196

6.4 典型ADPLL应用 197

6.5 设计ADPLL 198

6.5.1 实例研究：设计ADPLL FSK解码器 198

第7章　ADPLL的计算机辅助设计和仿真 201

7.1　设置设计参数 201

7.2 仿真ADPLL性能 202

7.3 ADPLL行为的实例分析 203

第8章 软件PLL（SPLL） 209

8.1　软件和硬件的折中 209

8.2　SPLL设计的可行性 210

8.3　SPLL举例 210

8.3.1 类似LPLL的SPLL 211

8.3.2 类似DPLL的SPLL 216

8.3.3 类似ADPLL的SPLL简述 222

第9章 通信中的锁相环（PLL） 224

9.1　通信的种类 224

9.1.1　从模拟到数字 224

9.2　带通调制的数字通信 225

9.2.1　幅移键控 225

9.2.2　相移键控 226

9.2.3　正交相移键控 227

9.2.4　QAM（m元相移键控） 228

9.2.5　频移键控 229

9.3　数字通信中同步的作用 231

9.4　使用BPSK的数字通信 232

9.4.1　发射机考虑事项 232

9.4.2　接收机考虑事项 235

9.5　使用QPSK的数字通信 243

9.5.1　发射机考虑事项 243

9.5.2　接收机考虑事项 244

9.6　使用QAM的数字通信 247

9.7　使用FSK的数字通信 247

9.7.1　简单FSK解调器：易于实现，但效率低 247

9.7.2　相干FSK检测 248

9.7.3　非相干FSK检测和正交FSK解调器 249

第10章 商用PLL集成电路技术现状 251

第11章　PLL参数的测量 272

11.1 中心频率f0的测量 272

11.2 VCO增益K0的测量 272

11.3　鉴相器增益Kd的测量 273

11.4 同步范围△ωH和捕捉范围△ωP的测量 276

11.5 自然频率ωn,阻尼因子ζ和锁定范围△ωL的测量 278

11.6 相位传输函数H（ω）和3dB带宽ω3dB的测量 280

附录A　捕捉过程（The Pull-in Process） 284

A.1 LPLL捕捉范围△ωP的简化模型 284

A.2　求解LPLL捕捉时间TP的简化模型 289

A.3 DPLL的捕捉范围△ωP 292

A.4 DPLL的捕捉时间TP 293

附录B　拉普拉斯变换 295

B.1　变换是工程师的工具 295

B.2　拉普拉斯变换是通向成功的钥匙 298

B.3　拉普拉斯变换的数字例子 301

B.4　拉普拉斯变换的一些基本特性 304

B.4.1　加法原理 304

B.4.2　与常数因子k相乘 304

B.4.3　信号相乘 305

B.4.4　时域延迟 305

B.4.5　时域中的微分和积分 306

B.4.6　初值定理和终值定理 309

B.5　使用拉普拉斯变换表 310

B.6　将拉普拉斯变换应用到电学网络中 310

B.7　弥补时域和复频域的间隙 313

B.8　t=0时储能非零的网络 314

B.9　用零极点图分析动态特性 315

B.10　“复频率”的简单物理解释 317

附录C　数字滤波器基础 319

C.1　数字滤波器的传输函数H（z） 319

C.2 IIR滤波器 321

C.2.1　冲激不变z变换 321

C.2.2　双线性z变换 327

C.3　FIR滤波器 331

C.3.1 窗口FIR滤波器 334

C.3.2 用Parks-McClellan算法设计FIR滤波器 338

参考文献 343

索引 346