标题：锁相环
简介
锁相环是指一种电路或者模块，它用于在通信的接收机中，其作用是对接收到的信号进行处理，并从其中提取某个时钟的相位信息。或者说，对于接收到的信号，仿制一个时钟信号，使得这两个信号从某种角度来看是同步的（或者说，相干的）。由于锁定情形下（即完成捕捉后），该仿制的时钟信号相对于接收到的信号中的时钟信号具有一定的相差，所以很形象地称其为锁相器。
锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。鉴相器用来鉴别输入信号Ui与输出信号Uo之间的相位差，并输出误差电压Ud。Ud 中的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器滤除，形成压控振荡器（VCO）的控制电压Uc。Uc作用于压控振荡器的结果是把它的输出振荡频率fo拉向环路输入信号频率fi ，当二者相等时，环路被锁定 ，称为入锁。维持锁定的直流控制电压由鉴相器提供，因此鉴相器的两个输入信号间留有一定的相位差。　
PLL：phase Locked Loop 相同步回路，锁相回路，用来统一整合时脉讯号，使内存能正确的存取资料。
直接数字频率合成（DDS—Digital Direct Frequency Synthesis）技术是一种新的频率合成方法，是频率合成技术的一次革命，JOSEPH TIERNEY等3人于1971年提出了直接数字频率合成的思想，但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制，DDS技术没有受到足够重视，随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展，DDS技术日益显露出它的优越性。
DDS是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制器，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。
DDS有如下优点：
⑴ 频率分辨率高，输出频点多，可达N个频点（N为相位累加器位数）；
⑵频率切换速度快，可达us量级；
⑶ 频率切换时相位连续；
⑷ 可以输出宽带正交信号；
⑸ 输出相位噪声低，对参考频率源的相位噪声有改善作用；
⑹可以产生任意波形；
⑺ 全数字化实现，便于集成，体积小，重量轻，因此八十年代以来各国都在研制和发展各自的DDS产品，如美国QUALCOMM公司的Q2334，Q2220；STANFORD公司的STEL-1175，STEL-1180；AD公司的AD7008，AD9850，AD9854等。这些DDS芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等，芯片从一般功能到集成有D/A转换器和正交调制器。
PLL：Phase Locked Logic 相同步逻辑
锁相环的用途是在收、发通信双方建立载波同步或位同步。因为它的工作过程是一个自动频率（相位）调整的闭合环路，所以叫环。锁相环分模拟锁相环和数字锁相环两种。
用途
锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步，以提高抗干扰能力。20世纪50年代后期随着空间技术的发展，锁相环用于对宇宙飞行目标的跟踪、遥测和遥控。60年代初随着数字通信系统的发展，锁相环应用愈广，例如为相干解调提取参考载波、建立位同步等。具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在60年代初发展起来的。在电子仪器方面，锁相环在频率合成器和相位计等仪器中起了重要作用. 
锁相环技术目前的应用集中在以下三个方面：第一 信号的调制和解调；第二 信号的调频和解调；第三信号频率合成电路。
分类及工作原理
3.1、基本工作原理压控振荡器给出一个信号，一部分作为输出，另一部分通过分频与PLL IC所产生的本振信号作相位比较，为了保持频率不变，就要求相位差不发生改变，如果有相位差的变化，则PLL IC的电压输出端的电压发生变化，去控制VCO，直到相位差恢复！达到锁频的目的！能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路。
3.2、模拟锁相环工作原理模拟锁相环主要由相位参考提取电路、压控振荡器、相位比较器、控制电路等组成。压控振荡器输出的是与需要频率很接近的等幅信号，把它和由相位参考提取电路从信号中提取的参考信号同时送入相位比较器，用比较形成的误差通过控制电路使压控振荡器的频率向减小误差绝对值的方向连续变化，实现锁相，从而达到同步。
3.3、数字锁相环工作原理数字锁相环主要由相位参考提取电路、晶体振荡器、分频器、相位比较器、脉冲补抹门等组成。分频器输出的信号频率与所需频率十分接近，把它和从信号中提取的相位参考信号同时送入相位比较器，比较结果示出本地频率高了时就通过补抹门抹掉一个输入分频器的脉冲，相当于本地振荡频率降低；相反，若示出本地频率低了时就在分频器输入端的两个输入脉冲间插入一个脉冲，相当于本地振荡频率上升，从而达到同步。

4.1、基本信息
  书 名: 锁相环
作　者：(美)贝斯特
出版社： 清华大学出版社
出版时间： 2007年04月
ISBN: 9787302128823
开本： 16开
定价: 39.00 元
4.2、内容简介
《锁相环:设计、仿真与应用》(第5版)(翻译版)第1章是简短的引言，的介绍锁相环领域情况。第2章安排涉及混合信号锁相环的理论，设计和混合信号PLL的应用。讨论了不同类型的鉴相器（线性的和数字的），具有电荷泵输出的鉴频鉴相器、环路滤波器(无源和有源)以及压控振荡器。给出了典型混合信号锁相环的应用，例如重定时和时钟恢复，控制马达速度等。
因为频率综合器是DPLL数字锁相环最重要的应用之一，所以单立第3章深入讨论数字锁相环频率综合器。因为相位抖动和寄生边带是频率综合器最烦人的现象，我们给出了不同的解决这些问题的方法，即抗齿隙式电路和高阶环路滤波器。此外，还分析了整数N和分数N两类综合器并说明后者可以非常快地捕获锁定，其特点是在跳频(扩频)应用中具有很大的好处；最新一代的移动电话中，扩频技术将越来越重要。接着说明了简单的频率综合器可以单环实现，而高性能系统中必须使用多环结构。
因为在许多综合器应用中必须采用高阶系统（滤波器），第4章讨论了这样系统的设计，例如高达五阶的锁相环。在高阶环路的设计中，安排极点和零点的位置会是一项困难的工作，利用作者开发的新方法，基于波特图，可以非常容易地进行高阶环路设计。同时，利用作者开发的程序（在随书附有的CD?ROM中）可以轻松实现系统。该程序可以自动设计和分析高达五阶的锁相环路。该主题在第5章讨论，其中还包括了许多设计例子。在综合一个锁相环电路时，这个程序可以用于模拟系统的动态性能，即锁定和失锁过程。为了研究锁相环在噪声情况下的性能（这在实际中是一般设定情况），用户可以添加任意水平的窄带或宽带噪声。最终，程序显示综合的锁相环波特图和环路滤波器电路图，包括元件值。
第6章阐述全数字锁相环ADPLL的理论、设计和应用，这类PLL引入时间比前面介绍的要晚一些。这几种锁相环中，LPLL与DPLL是连续时间系统，而ADPLL是离散时间器件，所以，会表现出相对较大的波纹（相位抖动）。因此，ADPLL的应用局限在可容忍波纹的情况下，如频移键控（FSK）解码器和类似设备。第7章描述了ADPLL计算机辅助设计和仿真,使用前面讲述过的计算机程序。
因为近年来微控制器和数字信号处理器的速度显著提高，现在许多PLL应用都可以用软件实现。第8章讨论了锁相环领域中软件和硬件折中的考虑，描述了一些可以实现软件PLL（SPLL）的软件算法。
第9章综述通信领域中PLL的应用。包括大多数重要的数字调制方案,例如BSK,QPSK,FSK以及QAM,并且描述了一些专用的PLL电路用于载波和符号同步（如，Costas环，早迟门,积分和复位转移电路），以及采取措施防止符号间干扰(intersymbol interference，ISI)，例如平方根升余弦滤波器。本章的其他主题中也说明了在不增加系统带宽的情况下，如何增加数字通信的符号速率。
第10章列出了当前可以使用的PLL集成电路，它们来自美国、欧洲和日本的制造厂家，包括简短的电路说明。列表中包括单片上完整的PLL系统，锁相环的部分电路模块，如鉴相器和VCO压控振荡器，以及类似锁相环频率综合器的复杂系统或收音机、电视机芯片；还包括单、双模预分频器。
最后，第11章说明使用常规实验室仪器，如示波器、信号发生器等，以及如何测量锁相环的参数。