分频锁相单元电路的基本工作原理及故障处理

电子分频器要注意的几点问题及故障排除

电子分频器要注意的几点问题及故障排除网络摘编电子分频器：电子分频器的主要功能当然就是给不同的音箱分配好不同的工作频率了，当然还有保护音箱的功能，下面说下调整电子分频器时需要注意的几点问题及故障排除：1、分频点：在一个2分频的音响系统中，一般情况下分频点放在130Hz附近比较合适，但很多情况下，对分频点的调整实际上不是取决于低音音箱，而是要看中高音或全频音箱。

因为低音音箱在300Hz以下工作都可以，但有些中高音和全频音箱由于扬声器口径太小，动态范围不够大，必须在200Hz以上工作才能保证它们的安全，如果此时分频点分在130Hz附近，那么这些中高音音箱工作起来就很危险了，因此在效果和安全当中还是要找一个平衡点。

我觉得双15寸的全频主音箱最好不要经过电子分频器；单15寸的主音箱可灵活运用；而单12寸以下的主音箱最好要通过电子分频器，至少在180Hz以上工作才安全。

2、音量控制：不管是输入电平还是输出电平，调整的时候都要有一个度，不要开的太大。

如果是电子分频器上的各个音量旋钮都开到很大了，系统的声压还不够，那就要调整电子分频器前面设备的信号电平或者调整电子分频器下面功放的电平和音量开关了。

3、×10按钮：有一些电子分频器上有一个：×10的按钮，大家注意不要轻易按下它。

例如我们的分频点调整在200Hz的话，按下此按钮200×10就变成2000Hz 了，因此除非是需要，否则一般不要按下此按钮。

4、低音模式：有些电子分频器后面板有一个低音模式的选择，它可以把2路立体声信号混合成1路单声道信号，这样可以减少低音音箱之间的声干涉。

大家可以适当利用下。

当然要是低音分频点分的较高，那么低音音箱发出的声音就会有一定的指向性了，此时还是要在2路立体声信号的状态下工作较好。

5、立体声工作模式和单声道工作模式：目前我们使用的大多数电子分频器都是2分频的居多，考虑到灵活性和多功能性，这些电子分频器的后面板一般会有一个立体声和单声道的工作模式转换开关，如果把此开关放在单声道工作模式下，那么此时这台电子分频器就从一台双通道2分频的电子分频器变成了一台单通道3分频的电子分频器了。

锁相环(PLL)原理及其应用中的七大常见问题

当 VCO/VCXO 的控制电压超出了 Vp，或者非常接近 Vp 的时候，就需要用有源滤波器。在对环路误差信号进行滤波的同时，也提供一定的增益，从而调整 VCO/VCXO 控制电压到合适的范围。问：PLL 对于 VCO 有什么要求？以及如何设计 VCO 输出功率分配器？答：选择 VCO 时，尽量选择 VCO 的输出频率对应的控制电压在可用调谐电压范围的中点。选用低控制电压的 VCO 可以简化 PLL 设计。问：如何设置电荷泵的极性？答：在下列情况下，电荷泵的极性为正。环路滤波器为无源滤波器，VCO 的控制灵敏度为正（即，随着控制电压的升高，输出频率增大）。在下列情况下，电荷泵的极性为负。环路滤波器为有源滤波器，并且放大环节为反相放大； VCO 的控制灵敏度为正。环路滤波器为无源滤波器，VCO 的控制灵敏度为负；PLL 分频应用，滤波器为无源型。即参考信号直接 RF 反馈分频输入端，VCO 反馈到参考输入的情况。问：为何我的锁相环在做高低温试验的时候，出现频率失锁？答：高低温试验失败，可以从器件的选择上考虑，锁相环是一个闭环系统，任何一个环节上的器件高低温失效都有可能导致锁相环失锁。先从 PLL 频率合成器的外围电路逐个找出原因，如参考源（TCXO，）是否在高低温试验的范围之内？问：非跳频（单频）应用中，最高的鉴相频率有什么限制？答：如果是单频应用，工程师都希望工作在很高的鉴相频率上，以获得最佳的相位噪声。数据手册都提供了最高鉴相频率的值，另外，只要寄存器中 B > A，并且 B > 2，就可能是环路锁定。通常最高频率的限制是：这里 P 为预分频计数器的数值。
问：环路滤波器采用有源滤波器还是无源滤波器？答：有源滤波器因为采用放大器而引入噪声，所以采用有源滤波器的 PLL 产生的频率的相位噪声性能会比采用无源滤波器的 PLL 输出差。因此在设计中我们尽量选用无源滤波器。其中三阶无源滤波器是最常用的一种结构。 PLL 频率合成器的电荷泵电压 Vp 一般取 5V 或者稍高，电荷泵电流通过环路滤波器积分后的最大控制电压低于 Vp 或者接近 Vp。如果 VCO/VCXO 的控制电压在此范围之内，无源滤波器完全能够胜任。

锁相环路的工作原理

可能是由于环路带宽设置过宽、VCO的调谐灵敏度较高、环路增益较大等。
解决方案
减小环路带宽，降低VCO的调谐灵敏度，减小环路增益。
Part
05
锁相环路的优化设计
选择合适的鉴相器与压控振荡器
鉴相器选择
鉴相器是锁相环路中的核心元件，用于比较输入信号与压控振荡器输出信号的相位差。根据应用需求，选择合适的鉴相器，如模拟鉴相器和数字鉴相器，确保环路性能达到最佳。
高速锁定
锁相环路具有快速锁定能力，能够在短时间内实现相位同步。
自动跟踪相位变化
锁相环路能够自动跟踪输入信号的相位变化，实现输出信号与输入信号的相位同步。
高精度相位调整
锁相环路能够实现高精度相位调整，具有较低的相位噪声。
工作原理概述
鉴相器
鉴相器用于比较输入信号和输出信号的相位差，产生一个误差信号。
雷达系统中的信号处理
雷达系统在探测、跟踪和识别目标时，需要处理大量的回波信号。锁相环路在雷达信号处理中起到关键作用，用于实现回波信号的频率跟踪和信号解调。
通过比较回波信号与本地振荡器信号的相位差，锁相环路能够自动调整本地振荡器信号的频率，使其与回波信号的频率一致，实现回波信号的准确解调。这有助于提高雷达系统的目标检测和识别能力。
Part
06
锁相环路的实际应用案例
无线通信中的频率合成
频率合成器是无线通信系统中的关键组成部分，用于产生高精度、高稳定度的频率信号。锁相环路被广泛应用于频率合成器中，通过比较输出信号与参考信号的相位差，自动调整输出信号的频率，实现输出信号与参考信号的相位同步。
锁相环路在频率合成中的应用，能够提高频率信号的稳定性和精度，减小信号的相位噪声，为无线通信系统的稳定运行提供保障。

(完整版)锁相环工作原理

基本组成和锁相环电路1、频率合成器电路频率合成器组成：频率合成器电路为本机收发电路的频率源，产生接收第一本机信号源和发射电路的发射信号源，发射信号源主要由锁相环和VCO电路直接产生。

如图3-4所示。

在现在的移动通信终端中，用于射频前端上下变频的本振源（LO），在射频电路中起着非常重要的作用。

本振源通常是由锁相环电路（Phase-Locked Loop）来实现。

2.锁相环：它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域3.锁相环基本原理：锁相环包含三个主要的部分:⑴鉴相器(或相位比较器,记为PD或PC):是完成相位比较的单元,用来比较输入信号和基准信号的之间的相位.它的输出电压正比于两个输入信号之相位差.⑵低通滤波器(LPF):是个线性电路,其作用是滤除鉴相器输出电压中的高频分量,起平滑滤波的作用.通常由电阻、电容或电感等组成，有时也包含运算放大器。

⑶压控振荡器（VCO）：振荡频率受控制电压控制的振荡器，而振荡频率与控制电压之间成线性关系。

在PLL中，压控振荡器实际上是把控制电压转换为相位。

1、压控振荡器的输出经过采集并分频；2、和基准信号同时输入鉴相器；3、鉴相器通过比较上述两个信号的频率差，然后输出一个直流脉冲电压；4、控制VCO，使它的频率改变；5、这样经过一个很短的时间，VCO 的输出就会稳定于某一期望值。

锁相环电路是一种相位负反馈系统。

一个完整的锁相环电路是由晶振、鉴相器、R分频器、N分频器、压控振荡器（VCO）、低通滤波器（LFP）构成，并留有数据控制接口。

锁相环电路的工作原理是：在控制接口对R分频器和N分频器完成参数配置后。

晶振产生的参考频率（Fref）经R分频后输入到鉴相器，同时VCO的输出频率（Fout）也经N分频后输入到鉴相器，鉴相器对这两个信号进行相位比较，将比较的相位差以电压或电流的方式输出，并通过LFP滤波，加到VCO的调制端，从而控制VCO的输出频率，使鉴相器两输入端的输入频率相等。

简述小数分频技术原理及其电路机理解析

简述小数分频技术原理及其电路机理解析摘要：本文主要介绍了小数分频技术的理论和故障机理分析关键字：小数分频；小数环；锁相环1引言1964年第一台全晶体管信号发生器的诞生，从此信号发生器便进入了飞速发展阶段。

伴随着电子技术的发展，电子测试测量方向对信号发生器的要求也日益提高，传统的整数锁相技术已经无法满足更高的技术要求。

2小数分频技术的背景及意义整数N分频锁相技术具有锁定频率的特性，可以把整机信号的频率锁定在参考时钟信号频率的整数倍上。

但同时，它在技术层面存在很多瑕疵，整机输出信号的频率只能以参考时钟信号频率的整数倍变化。

当我们需要更高的锁相环频率分辨率时，就只能降低参考时钟频率的大小，而这必然会影响信号发生器中的锁相环性能，导致信号的相位噪声指标变差，降低信号的频谱纯度。

因此，就必须利用其它方法来加强它的频谱纯度。

小数分频运用一种平均的思想来获得小数的分频比。

通过改变分频比的某位小数，就可以在不改变参考频率的情况下来获得较高的频率分辨率。

从而解决了传统整数N分频锁相环路鉴相频率和分辨率相互影响、相互冲突的矛盾。

采用小数分频技术，来提高鉴相频率既可增加环路带宽范围，加强反馈环路增益效果，提高频率转换效率，又可以降低因为大分频比N导致的相位噪声增大现象，从而可获得比整数N分频锁相环路更好的噪声性能，降低环路的相位噪声，提高频谱纯度。

小数分频锁相技术可以使分频比变为小数，对频率进行细分，获得任意小的频率步进，实现了极高分辨率的分频比，它具有频率分辨率高、锁相时间短、相位噪声低的优势。

3小数分频技术的原理小数分频顾名思义，即输出频率可以按参数输入频率的分数倍变化而变化。

其实现原理为：在多个分频周期中，使其某几个周期抽掉一个波形或者加入一个波形，从而在整个的平均计数周期中，得到一个小数分频比。

锁相频率合成器的基本特性是，每当可编程分频器的分频比改变 1 时，得到输出频率增量为参考频率 fr。

假设可编程分频器能提供小数的分频比，每次改变某位小数，就能在不降低参考频率的情况下提高参考频率分频比了。

分频的原理

分频的原理分频是指将输入信号按照一定的频率进行分割，将不同频率的信号分离出来的一种技术。

分频的原理在电子领域中有着广泛的应用，特别是在通信、无线电、雷达等领域中起着非常重要的作用。

首先，我们需要了解一下分频的基本原理。

在进行分频时，需要使用一种称为频率选择器的设备来实现。

频率选择器可以根据输入信号的频率特性，将不同频率的信号进行分离。

这样就可以得到不同频率的信号，以便进行后续的处理和分析。

在实际应用中，分频可以有多种方式来实现。

其中最常见的方式是使用滤波器来实现分频。

滤波器可以根据不同频率的信号特性，将其分离出来。

另外，还可以使用数字信号处理技术来实现分频，通过对数字信号进行采样和处理，可以将不同频率的信号进行分离。

分频的原理是基于信号的频率特性来实现的。

在进行分频时，需要根据输入信号的频率特性，选择合适的分频方法和设备。

通过分频，可以将不同频率的信号进行有效的分离，为后续的处理和分析提供了便利。

除了滤波器和数字信号处理技术，还有一些其他的分频方法。

例如，可以利用混频器来实现分频，通过混频器可以将输入信号与局部振荡器产生的信号进行混频，从而得到不同频率的信号。

另外，还可以使用频率倍增器来实现分频，通过倍增器可以将输入信号的频率进行倍增，从而得到不同频率的信号。

总的来说，分频的原理是基于信号的频率特性来实现的。

通过选择合适的分频方法和设备，可以将不同频率的信号进行有效的分离。

分频技术在通信、无线电、雷达等领域中有着广泛的应用，对于提高系统性能和信号处理能力起着非常重要的作用。

在实际应用中，需要根据具体的需求和系统特性，选择合适的分频方法和设备。

通过合理的分频设计，可以实现对不同频率信号的有效分离，为系统的正常运行和性能提升提供了重要的支持。

分频技术的发展将进一步推动通信、无线电、雷达等领域的发展，为人们的生活和工作带来更多的便利和可能性。

电子分频器要注意的几点问题及故障排除

电子分频器要注意的几点问题及故障排除来源：网络摘编电子分频器：电子分频器的主要功能当然就是给不同的音箱分配好不同的工作频率了，当然还有保护音箱的功能，下面说下调整电子分频器时需要注意的几点问题及故障排除：1、分频点：在一个2分频的音响系统中，一般情况下分频点放在130Hz附近比较合适，但很多情况下，对分频点的调整实际上不是取决于低音音箱，而是要看中高音或全频音箱。

因为低音音箱在300Hz以下工作都可以，但有些中高音和全频音箱由于扬声器口径太小，动态范围不够大，必须在200Hz以上工作才能保证它们的安全，如果此时分频点分在130Hz附近，那么这些中高音音箱工作起来就很危险了，因此在效果和安全当中还是要找一个平衡点。

我觉得双15寸的全频主音箱最好不要经过电子分频器；单15寸的主音箱可灵活运用；而单12寸以下的主音箱最好要通过电子分频器，至少在180Hz以上工作才安全。

2、音量控制：不管是输入电平还是输出电平，调整的时候都要有一个度，不要开的太大。

如果是电子分频器上的各个音量旋钮都开到很大了，系统的声压还不够，那就要调整电子分频器前面设备的信号电平或者调整电子分频器下面功放的电平和音量开关了。

3、×10按钮：有一些电子分频器上有一个：×10的按钮，大家注意不要轻易按下它。

例如我们的分频点调整在200Hz的话，按下此按钮200×10就变成2000Hz了，因此除非是需要，否则一般不要按下此按钮。

4、低音模式：有些电子分频器后面板有一个低音模式的选择，它可以把2路立体声信号混合成1路单声道信号，这样可以减少低音音箱之间的声干涉。

大家可以适当利用下。

当然要是低音分频点分的较高，那么低音音箱发出的声音就会有一定的指向性了，此时还是要在2路立体声信号的状态下工作较好。

5、立体声工作模式和单声道工作模式：目前我们使用的大多数电子分频器都是2分频的居多，考虑到灵活性和多功能性，这些电子分频器的后面板一般会有一个立体声和单声道的工作模式转换开关，如果把此开关放在单声道工作模式下，那么此时这台电子分频器就从一台双通道2分频的电子分频器变成了一台单通道3分频的电子分频器了。

锁相技术知识点

第一章锁相环路的基本工作原理：1.锁相环路是一个闭环的相位控制系统；锁相环路（PLL）是一个相位跟踪系统，它建立了输出信号顺时相位与输入信号瞬时相位的控制关系。

2. 若输入信号是未调载波，θi(t)即为常数，是u i(t)的初始相位；若输入信号时角调制信号（包括调频调相），θi(t)即为时间的函数。

3．ωo是环内被控振荡器的自由振荡角频率；θo(t)是以自由振荡的载波相位ωo t为参考的顺时相位，在未受控制以前它是常数，在输入信号控制之下，θo(t)即为时间的函数。

4. 输入信号频率与环路自由振荡频率之差，称为环路的固有频率环路固有角频差：输入信号角频率ωi与环路自由振荡角频率ωo之差。

瞬时角频差：输入信号频率ωi与受控压控振荡器的频率ωv之差。

控制角频差：受控压控振荡器的频率ωv与自由振荡频率ωo之差。

三者之间的关系：瞬时频差=固有频差-控制频差。

5. 从输入信号加到锁相环路的输入端开始，一直到环路达到锁定的全过程，称为捕获过程。

6. 对一定环路来说，是否能通过捕获而进入同步完全取决于起始频差。

7. 锁定状态又叫同步状态：①同频②相位差固定8. 锁定之后无频差，这是锁相环路独特的优点。

9. 捕获时间T p的大小除决定于环路参数之外，还与起始状态有关。

10.若改变固有频差∆ωo，稳定相差θe(∞)会随之改变。

11.锁相环路基本构成：由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和电压控制振荡器（VCO）组成。

12.鉴相器是一个相位比较装置，鉴相器的电路总的可以分为两大类：第一类是相乘器电路，第二类是序列电路。

13.环路滤波器具有低通特性。

常见的环路滤波器有RC积分滤波器、无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器三种。

（会推导它们的传输算子）14.电压振荡器是一个电压-频率变换装置，它的振荡频率应随输入控制电压u c(t)线性的变化。

15.压控振荡器应是一个具有线性控制特性的调频振荡器。

要求压控振荡器的开环噪声尽可能低，设计电路时应注意提高有载品质因素和适当增加振荡器激励功率，降低激励级的内阻和振荡管的噪声系数。