(精选)眼图观察测量实验
眼图观测实验 光纤通信_实验5实验报告
课程名称：光纤通信实验名称：实验5 眼图观测实验姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：得分：一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验内容1、观测数字光纤传输系统中的眼图张开和闭合效果。
2、记录眼图波形参数，分析系统传输性能。
三、实验器材1.主控&信号源模块2.25号光收发模块3.示波器四、实验原理1、实验原理框图眼图测试实验系统框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
●被测系统的眼图观测方法通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图测试方法框图●眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：八种状态示意图眼图合成示意图如下所示：眼图合成示意图一般在无串扰等影响情况下从示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近。
●眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
信号完整性分析基础系列之一__关于眼图测量(全)
信号完整性分析基础系列之一_——关于眼图测量(全)您知道吗？眼图的历史可以追溯到大约47年前。
在力科于2002年发明基于连续比特位的方法来测量眼图之前，1962年-2002的40年间，眼图的测量是基于采样示波器的传统方法。
您相信吗？在长期的培训和技术支持工作中，我们发现很少有工程师能完整地准确地理解眼图的测量原理。
很多工程师们往往满足于各种标准权威机构提供的测量向导，Step by Step，满足于用“万能”的Sigtest软件测量出来的眼图给出的Pass or Fail结论。
这种对于Sigtest 的迷恋甚至使有些工程师忘记了眼图是可以作为一项重要的调试工具的。
在我2004年来力科面试前，我也从来没有听说过眼图。
那天面试时，老板反复强调力科在眼图测量方面的优势，但我不知所云。
之后我Google“眼图”，看到网络上有限的几篇文章，但仍不知所云。
刚刚我再次Google“眼图”，仍然没有找到哪怕一篇文章讲透了眼图测量。
网络上搜到的关于眼图的文字，出现频率最多的如下，表达得似乎非常地专业，但却在拒绝我们的阅读兴趣。
“在实际数字互连系统中，完全消除码间串扰是十分困难的，而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律，还不能进行准确计算。
为了衡量基带传输系统的性能优劣，在实验室中，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。
如果将输入波形输入示波器的Y轴，并且当示波器的水平扫描周期和码元定时同步时，适当调整相位，使波形的中心对准取样时刻，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图（Eye Map）。
二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。
眼图是由各段码元波形叠加而成的，眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻，位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。
在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，每个码元将重叠在一起，最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”，“眼”开启得最大。
眼图观测实验报告
眼图观测实验报告一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验器材主控&信号源模块25号光收发模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
被测系统的眼图观测方法：通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光收端机码间干扰的大小。
其中，垂直张开度水平张开度从眼图中我们可以得到以下信息：（1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。
（2）眼图斜边的斜率表示了定时误差灵敏度。
斜率越大，对位定时误差越敏感。
实验2 眼图观察测量实验
plot(ss);
hold on; %保持图形（眼图的形成原理）
end
title('2进制双极性NRZ眼图');
3.通过 MATLAB 语言仿真观察基带信号（单极性归零、单极性不归零、双极性归零、双极性不归零波形）的功率谱密度图。
仿真结果：
代码：
Ts=1;
N_sample=8;
N=1000; %码元个数
dt=Ts/N_sample; %抽样频率
t=0:dt:(N*N_sample-1)*dt;
gt1=ones(1,N_sample); %单个码元，NRZ
gt2=ones(1,N_sample/2);
gt2=[gt2 zeros(1,N_sample/2)]; %单个码元，RZ
2．BPSK 信号线连接：
用专用导线将 4P01、37P01；37P02、3P01；3P02、38P01；38P02、P16 连接（底板右边“眼图观察电路”）。
注意连接铆孔的箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔。
3．加电：
打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。
subplot(4,2,7);
plot(t,st44); %画双极性RZ波形
title('双极性RZ');
xlabel('时间/s');
ylabel('电压/v');
axis([0 32 -1.2 1.2]);
subplot(4,2,8);
plot(f4,10*log10(pxx4)); %画双极性RZ功率谱密度图
st22=st2(1:length(t));
眼图观察测量实验
实验12 眼图观察测量实验一、实验目得1、学会观察眼图及其分析方法,调整传输滤波器特性。
二、实验仪器1、眼图观察电路(底板右下侧)2.时钟与基带数据发生模块,位号:G 3.噪声模块,位号E 4.100M双踪示波器1台三、实验原理在整个通信系统中,通常利用眼图方法估计与改善(通过调整)传输系统性能。
我们知道,在实际得通信系统中,数字信号经过非理想得传输系统必定要产生畸变,也会引入噪声与干扰,也就就是说,总就是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰与噪声同时存在情况下,系统性能很难进行定量得分析,常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统得性能,常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统得码间干扰与噪声得影响,就是一种常用得测试手段。
什么就是眼图?所谓“眼图”,就就是由解调后经过接收滤波器输出得基带信号,以码元时钟作为同步信号,基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示得波形称为眼图。
干扰与失真所产生得传输畸变,可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形,它很像人得眼睛故称眼图。
在图12-1中画出两个无噪声得波形与相应得“眼图”,一个无失真,另一个有失真(码间串扰)。
图12-1中可以瞧出,眼图就是由虚线分段得接收码元波形叠加组成得。
眼图中央得垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时,眼图就是一只“完全张开”得眼睛。
在取样时刻,所有可能得取样值仅有两个:+1或-1。
当波形有失真时,“眼睛”部分闭合,取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样,保证正确判决所容许得噪声电平就减小了。
换言之,在随机噪声得功率给定时,将使误码率增加。
“眼睛”张开得大小就表明失真得严重程度。
为便于说明眼图与系统性能得关系,我们将它简化成图12-2得形状。
由此图可以瞧出:(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大得时刻;(2)眼睛闭合得速率,即眼图斜边得斜率,表示系统对定时误差灵敏得程度,斜边愈陡,对定位误差愈敏感; (3)在取样时刻上,阴影区得垂直宽度表示最大信号失真量;(4)在取样时刻上,上下两阴影区得间隔垂直距离之半就是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决;(5) 阴影区与横轴相交得区间表示零点位置变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息得解调器有重要影响。
眼球结构观察实验报告
一、实验目的1. 了解眼球的基本结构及其功能。
2. 观察眼球各部分的结构特征，加深对视觉形成过程的理解。
3. 掌握显微镜的使用方法，提高实验操作技能。
二、实验原理眼球是人体重要的感觉器官，负责感知外界光线并形成视觉。
通过观察眼球结构，可以了解其各部分的功能和相互关系。
三、实验材料1. 人眼模型或新鲜眼球标本2. 显微镜3. 照相机4. 实验记录表四、实验步骤1. 观察眼球外部结构- 使用放大镜观察眼球外部结构，包括角膜、巩膜、眼睑、泪腺等。
- 记录观察到的结构及其功能。
2. 观察眼球内部结构- 使用显微镜观察眼球内部结构，包括虹膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜等。
- 注意观察各部分之间的相互关系和功能。
3. 眼球成像原理观察- 使用照相机模拟眼球成像过程，观察光线在眼球内的传播路径和成像特点。
- 分析眼球成像原理，与照相机成像原理进行对比。
4. 眼球调节功能观察- 观察眼球在光线强弱变化时的调节功能，如瞳孔大小的变化、晶状体曲度的变化等。
- 分析眼球调节功能对视觉的影响。
五、实验结果与分析1. 眼球外部结构- 观察到角膜、巩膜、眼睑、泪腺等结构。
- 知识点：角膜具有保护作用，角膜、晶状体和玻璃体具有折射光线的作用，眼睑和泪腺具有保护眼球和润滑眼球的作用。
2. 眼球内部结构- 观察到虹膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜等结构。
- 知识点：虹膜具有调节瞳孔大小的作用，瞳孔控制光线进入眼球，晶状体具有调节焦距的作用，玻璃体具有支撑眼球结构的作用，视网膜上有感光细胞，负责将光线转化为神经信号。
3. 眼球成像原理- 通过照相机模拟眼球成像过程，观察到光线在眼球内的传播路径和成像特点。
- 知识点：眼球成像原理类似于照相机，光线通过角膜、晶状体等折射，最终在视网膜上形成倒立的实像。
4. 眼球调节功能- 观察到瞳孔大小和晶状体曲度的变化。
- 知识点：瞳孔大小调节光线进入眼球，晶状体曲度调节焦距，以适应不同距离的物体。
眼底的观察实验报告
实验名称：眼底观察实验实验目的：通过眼底观察实验，了解眼底结构，掌握眼底镜的使用方法，观察眼底病变，提高眼科疾病的诊断能力。
实验时间：2023年4月10日实验地点：眼科实验室实验对象：健康志愿者10名，其中男性5名，女性5名，年龄在20-30岁之间。
实验仪器：眼底镜、裂隙灯显微镜、标准眼底照片、记录表格等。
实验方法：1. 实验准备：将实验仪器摆放整齐，检查眼底镜的清洁度和裂隙灯显微镜的亮度，确保实验顺利进行。
2. 受试者准备：请受试者脱去眼部化妆品，保持眼部清洁。
3. 实验步骤：a. 受试者坐在眼底镜前，调整椅子高度，使眼睛与眼底镜水平对齐。
b. 操作者打开眼底镜，调整光圈和焦距，使受试者看到清晰的眼底图像。
c. 操作者观察受试者的眼底结构，记录眼底正常部位和异常部位。
d. 比较受试者眼底结构与标准眼底照片，分析是否存在病变。
e. 对受试者进行裂隙灯显微镜检查，观察角膜、结膜、前房、虹膜、瞳孔等部位。
实验结果：1. 眼底结构观察：a. 观察到受试者的眼底血管、视网膜、脉络膜、视神经乳头等结构清晰可见。
b. 部分受试者存在眼底血管微动脉瘤、微静脉瘤等微小病变。
2. 裂隙灯显微镜检查：a. 观察到受试者的角膜、结膜、前房、虹膜、瞳孔等部位无异常。
b. 部分受试者存在角膜上皮脱落、结膜充血等轻微病变。
3. 眼底病变分析：a. 根据眼底观察结果，受试者中5名存在眼底微小病变，病变部位主要为眼底血管。
b. 裂隙灯显微镜检查结果显示，受试者中2名存在角膜上皮脱落，3名存在结膜充血。
实验讨论：1. 通过本次眼底观察实验，受试者的眼底结构基本正常，但部分受试者存在眼底微小病变，提示日常保健和眼科疾病的早期筛查的重要性。
2. 眼底镜和裂隙灯显微镜是眼科检查的重要工具，通过掌握这两种仪器的使用方法，有助于提高眼科疾病的诊断能力。
3. 本次实验结果显示，眼底微小病变在健康人群中普遍存在，因此，建议定期进行眼底检查，以便及时发现和治疗眼部疾病。
眼图测量分析
眼圖之量測分析引言眼圖是一項時間分析工具，讓使用者能夠清楚看見時間和強度的誤差。
在真實生活中，諸如抖動之類的誤差非常難以量化，因為經常改變，而且非常小。
因此，眼圖非常利於尋找最大抖動以及電壓強度的誤差，如圖一所示。
圖一、眼圖檢視的抖動和電壓雜訊示意圖誤差增加時，眼圖中心的白色空間就會縮小。
那個空間由兩項特性所定義：眼寬(Eye Width)和眼高(Eye Height)。
圖二中白色空間的寬度就稱為眼寬。
因此，眼圖由數量足夠的樣本構成（數百萬個時間段落轉換），眼寬就是用來度量在任何指定的時間期間內、資料線穩定的時間長度的良好工具。
這樣可以了解可允許的保存時間和建立時間有多少。
最後完成的眼圖中的白色空間的高度就稱為眼高。
如果眼圖由數量足夠的樣本構成（數百萬個時間段落轉換），眼高可以指出接收器的VIH和VIL必須位於何處，才能正確地對資料取樣。
數位訊號轉換的品質越好，眼圖中的開放白色空間越大。
換言之，眼寬和眼高應該盡可能地大。
圖二、眼圖的高度及寬度示意圖實驗原理其形狀似人的眼睛，因此被稱爲眼圖。
而檢視數位傳輸器的輸出三個時間段落，即可建構出眼圖。
圖三中的眼圖是將所有可能的0與1的組合疊在一條線段上，而完成建構。
圖三、數位訊號對應之眼圖在數位系統中，時間是最重要的因素之一。
數位通訊的可靠性和準確性都是根據其時間功能的品質而定。
在真實世界的數位通訊系統中，有許多時間上的誤差，其中最重要的兩個是抖動(Jitter)和飄移(Drift)。
分別以抖動(Jitter)及飄移(Drift)敘述之：一、抖動(Jitter)抖動(Jitter)是指與事件的理想時間的誤差，通常是從參考訊號的過零點(Zero-Crossing)進行測量。
抖動通常歸因於串音(Cross-Talk)、同時切換輸出，以及其它週期性發生的干擾訊號。
由於抖動會隨著時間而變化，如圖四所示，因此對抖動的測量及量化有多種進行方式，從目測幾秒鐘內的抖動範圍，到以數據進行的測量（例如根據長時間的標準誤差）。
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实验12 眼图观察测量实验一、实验目的1.学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性。
二、实验仪器1. 眼图观察电路（底板右下侧）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G 3．噪声模块，位号E 4．100M双踪示波器1台三、实验原理在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。
在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
图12-1中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图12-2的形状。
由此图可以看出：(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻；(2)眼睛闭合的速率，即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感； (3)在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量；(4)在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；(5) 阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。
实验室理想状态下的眼图如图12-3 所示。
衡量眼图质量的几个重要参数有：1．眼图开启度(U-2Δ U)/U指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。
无畸变眼图的开启度应为100%。
其中U=U++U-2．“眼皮”厚度2Δ U/U指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比，无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。
2．交叉点发散度Δ T/T指眼图过零点交叉线的发散程度，无畸变眼图的交叉点发散度应为0。
3．正负极性不对称度指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。
无畸变眼图的极性不对称度应为0。
最后，还需要指出的是：由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映，因此，即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部正确。
不过，原则上总是眼睛张开得越大，误判越小。
在图12-3 中给出从示波器上观察到的比较理想状态下的眼图照片。
本实验主要是完成PSK 解调输出基带信号的眼图观测实验。
四、各测量点和可调元件作用底板右下侧“眼图观察电路”W06：接收滤波器特性调整电位器。
P16：眼图观察信号输入点。
P17：接收滤波器输出升余弦波形测试点（眼图观察测量点）。
五、实验步骤1．插入有关实验模块：在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：模块名称放置位号时钟与基带数据发生模块G噪声模块E对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。
2．信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接：源端目的端连线作用4P01（G）3P01（E）将待传输的码元数据送入高斯白噪声信道；3P02（G）P16（底板）将经过加噪后的信号送入眼图观察电路；3．加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。
若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。
4．实验内容设置拨码器“4SW02”（G）设置为“00011”，4P01 产生32K 的 511 位m 序列；5．眼图观测（1）用示波器的一根探头CH1 放在“4P02”（G）上，另一根探头CH2 放在“P17”（底板）上，选择示波器触发方式为CH1。
（2）调整示波器的扫描旋纽，则可观察到若干个并排的眼图波形。
眼图上面的一根水平线由连1 引起的持续正电平产生，下面一根水平线由连0 码引起的持续的负电平产生，中间部分过零点波形由1.0 交替码产生。
无噪声眼图波形观察（1）调节3W01（E）电位器，将3TP01 噪声电平调为0，使传输信道无噪声；（2）调整接收滤波器r() H （这里可视为整个信道传输滤波器() H ）的特性，使之构成一个等效的理想低通滤波器。
观看眼图，调整电位器W06 直到眼图波形的过零点位置重合、线条细且清晰，此时的眼图为无码间串扰、无噪声时的眼图。
在调整电位器W06 过程中，可发现眼图波形过零点线条有时弥散，此时的眼图为有码间串扰、无噪声时的眼图，并且线条越弥散，表示码间串扰越大；在调整过程中，还可发现W06 在多个不同位置，眼图波形的过零点都重合，由于 W06 不同位置，对应的不同特性，它正好验证了无码间串扰传输特性不是唯一的。
()H有噪声时眼图波形观察调节3W01（E），逐渐增加噪声电平。
在增大噪声电平的过程中，注意观察眼图的形状变化，分析噪声电平对眼图的影响，反过来通过不同状态的眼图，分析当前传输信道的噪声。
调整眼图电路参数后眼图观察调节W06（底板）电位器，改变眼图信道传输滤波器的带宽，在调整过程中，分析信道带宽对眼图电路的影响，并结合眼图理论分析带宽、码间串扰6. 关机拆线实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。
六、实验报告要求1．分析电路的工作原理，叙述其工作过程。
2．叙述眼图的产生原理以及它的作用。
答：实验13 数字频率合成实验一、实验目的1．加深对基本锁相环工作原理的理解；2．熟悉锁相式数字频率合成器的电路组成与工作原理。
二、实验仪器1．数字频率合成模块，位号：B2．时钟与基带数据发生模块，位号：G3．100M 双踪示波器1 台三、实验原理1．锁相环的构成及工作原理（1）锁相环的基本组成图13-1 是锁相环的基本组成方框图，它主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。
①压控振荡器（VCO）VCO 是本控制系统的控制对象，被控参数通常是其振荡频率，控制信号为加在VCO 上的电压。
所谓压控振荡器就是振荡频率受输入电压控制的振荡器。
②鉴相器（PD）PD 是一个相位比较器，用来检测输出信号0 V （t）与输入信号i V （t）之间的相位差(t)，并把 (t)转化为电压V (t) d 输出，V (t) d 称为误差电压，通常V (t) d 作为一直流分量或一低频交流量。
③环路滤波器（LF）LF 作为一低通滤波电路，其作用是滤除因 PD的非线性而在V (t) d 中产生的无用组合频率分量及干扰，产生一个只反映(t)大小的控制信号V (t) C 。
4046 锁相环芯片包含鉴相器（相位比较器）和压控振荡器两部分，而环路滤波器由外接阻容元件构成。
（2）锁相环锁相原理锁相环是一种以消除频率误差为目的反馈控制电路，它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差。
按照反馈控制原理，如果由于某种原因使VCO 的频率发生变化使得与输入频率不相等，这必将使V (t) O 与V (t) i 的相位差(t)发生变化，该相位差经过PD 转换成误差电压V (t) d 。
此误差电压经过LF滤波后得到V (t) c ，由V (t) c 去改变VCO 的振荡频率，使其趋近于输入信号的频率，最后达到相等。
环路达到最后的这种状态就称为锁定状态。
当然由于控制信号正比于相位差，即V (t) d 正比于（t），因此在锁定状态，（t）不可能为零，换言之，在锁定状态V (t) O 与V (t) i 仍存在相位差。
虽然有剩余相位误差存大，但频率误差可以降低到零，因此环路锁定时，压控振荡器输出频率O F 与外加基准频率（输入信号频率）i F 相等，即压控振荡器的频率被锁定在外来参考频率上。
3．数字频率合成器的基本工作原理频率合成技术是现代通信对频率源的频率稳定度与准确度，频谱纯度及频带利用率提出越来越高的要求的产物。
它能够利用一个高稳标准频率源（如晶体振荡器）合成出大量具有同样性能的离散频率。
直接式锁相频率合成器构成如图13-2 所示。
图中fR 为高稳定的参考脉冲信号（如晶体振荡器输出的信号），压控振荡器（VCO）输出经N 次分频后得到频率为fN 的脉冲信号。
fR 和fN 在鉴相器（PD）进行比较，当环路处于锁定状态时，则：数字锁相环频率合成器原理图如图13-3，35U02（4046）锁相环的功能框图如图13-4 所示， 35U02（MC14522）、35U03（MS14522）构成二级可预置分频器，35U02.35U03 分别对应着总分频比N 的十位、个位分频器。
模块上的两个4 位红色拨动开关35SW01.35SW02 分别控制十位数、个位数的分频比，它们以8421BCD 码形式输入。
拨动开关往上拨为“1”，往下拨为“0”。
使用时按所需分频比N 预置好35SW01.35SW02 的输入数据，例如N=7 时，35SW01 置“0000”，35W02 置“0111”；N=17 时，35SW01 置“0001”，35SW02 置“0111”。
但是应当注意，当35SW02 置“1111”时，个位分频比N1=15，如果35SW01 置“0001”时，此时的总分频比为N=25。
因此为了计算方便，建议个位分频比的预置不要超过9。
当程序分频器的分频比N 置成1，也就是把35SW01 置“0000”，35SW02 置成“0001” 状态。
这时，该电路就是一个基本锁相环电路。
当二级程序分频器的N 值可由外部输入进行编程控制时，该电路就是一个锁相式数字频率合成器电路。
外引线排列管脚功能简要介绍:第1 引脚（PDO3）：相位比较器2 输出的相位差信号，为上升沿控制逻辑。
第2 引脚（PDO1）：相位比较器1 输出的相位差信号，它采用异或门结构，即鉴相特性为PDO1=PDI1PDI2第3 引脚（PDI2）：相位比较器输入信号，通常PD 为来自VCO 的参考信号。
第4 引脚（VCOO）：压控振荡器的输出信号。
第5 引脚（INH）：控制信号输入，若INH 为低电平，则允许VCO 工作和源极跟随器输出：若INH 为高电平，则相反，电路将处于功耗状态。