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绪言1

第一章 锁相环基本概念3

§1．1 锁相环的构成及工作原理3

一、锁相环的构成3

二、闭环控制系统的工作原理3

三、锁相环的工作原理4

§1．2 锁相环的工作状态6

一、输入为固定频率信号6

二、输入为调角信号7

§1．3 锁相环的捕捉带与同步带7

二、锁相环应用简介10

§1．4 锁相环分类与应用简介10

—、锁相环分类10

§1．5 锁相环的性能指标11

§1．6 小结12

思考与练习12

第二章 模拟锁相环14

§2．1 环路数学模型14

—、鉴相器的数学模型14

二、环路滤波器的数学模型14

四、环路的数学模型与动态方程17

三、压控振荡器的数学模型17

五、环路的线性化及传递函数18

§2．2 环路的时域跟踪性能21

一、典型暂态相位信号21

二、环路对典型暂态相位信号的响应22

三、瞬态指标25

四、稳态指标27

§2．3 环路的频域跟踪性能29

一、环路频率特性含义29

二、环路的频率特性29

四、载波跟踪和调制跟踪34

三、频域指标34

§2．4 锁相调频与锁相鉴频原理36

一、锁相调频36

二、锁相鉴频39

§2．5 环路稳定性40

一、环路的不稳定现象40

二、伯德准则及二阶环路稳定性分析40

三、三阶环稳定性分析44

一、一阶环非线性性能47

§2．6 环路非线性性能47

二、二阶环非线性性能51

§2．7 辅助捕捉方法55

一、人工电调56

二、自动扫描57

三、变带宽58

四、变增益59

§2．8 取样锁相环60

一、环路的相位模型60

二、环路特性63

§2．9 模拟集成锁相环L56265

一、电路工作原理与特性66

二、电路连接与调整68

三、应用实例70

§2．10 小结71

一、数学模型71

二、线性跟踪性能71

三、稳定性72

四、非线性性能72

思考与练习72

一、相位模型75

第三章 锁相环噪声性能75

§3．1 输入白噪声下的环路数学模型75

二、线性化相位模型77

§3．2 环路对输入白噪声的线性过滤特性79

一、环路输出相位噪声方差79

二、环路噪声带宽BL80

三、环路输入信噪比、环路信噪比与环路输81

§3．3 环路失锁门限与环路跳周82

一、环路失锁门限82

二、环路跳周83

§3．4 环路窄带跟踪性能84

一、环路工作于调制跟踪状态84

二、环路工作于载波跟踪状态85

§3．5 环路对压控振荡器相位噪声的线性过滤特性86

一、振荡器的相位噪声86

二、线性过滤特性86

§3．6 环路对各类干扰的线性过滤特性87

一、杂波抑制度与寄生调制指数的关系88

二、第一类干扰88

三、第二类干扰89

四、第三类干扰91

§3．7 小结92

思考与练习93

第四章 电荷泵锁相环95

§4．1 电荷泵鉴相器95

一、鉴相原理95

二、鉴频原理97

一、电流型电荷泵锁相环99

§4．2 电荷泵锁相环数学模型99

三、电流型电荷泵鉴相器实例99

二、电压型电荷泵锁相环100

§4．3 二阶电荷泵锁相环101

§4．4 三阶电荷泵锁相环104

§4．5 集成电荷泵锁相环CD4046107

§4．6 电荷泵锁相环频率合成器108

§4．7 小结111

思考与练习112

§5．1 数字锁相环部件114

一、数字鉴相器(DPD)114

第五章 数字锁相环114

二、数字环路滤波器(DLF)116

三、数控振荡器(DCO)119

四、数字锁相环分类120

§5．2 超前-滞后型位同步提取数字锁相环120

§5．3 触发器型位同步提取数字锁相环123

一、8254简介123

二、边沿检测鉴相器与量化器124

四、数控振荡器125

三、数字环路滤波器125

五、环路捕捉过程126

六、环路软件程序流程图127

§5．4 单片数字集成锁相环54LS297/74LS297128

§5．5 数字锁相环性能分析130

—、ZC1-DPLL130

二、LL-DPLL136

三、FF-DPLL137

§5．6 小结138

思考与练习139

§6．1 概述140

—、频率合成器的主要性能指标140

第六章 锁相频率合成140

二、频率合成方法141

§6．2 单环频率合成器142

—、基本形式142

二、改进型单环频率合成器142

三、单环频率合成器线性化数学模型148

§6．3 多环频率合成器149

一、双环频率合成器149

一、输出杂波151

二、输出相位噪声151

§6．4 单环频率合成器的输出杂波和输出相位噪声151

二、三环频率合成器151

§6．5 频率合成器实例153

一、几种常用的频率合成器IC153

二、频率合成器举例159

§6．6 小结161

思考与练习161

第七章 锁相解调163

§7．1 锁相鉴频低门限机理163

一、平方环166

§7．2 2PSK信号的锁相解调166

二、同相正交(Costas)环167

三、判决反馈环168

§7．3 4PSK信号的锁相解调169

§7．4 FM立体声解码171

一、FM立体声信号频谱171

二、FM立体声解码器原理172

§7．5 彩色副载波同步175

§7．6 小结177

思考与练习177

§8．1 位同步提取178

第八章 锁相环的其它应用178

§8．2 测速测距180

一、测速测距原理180

二、相干应答器182

三、锁相接收机183

§8．3 功率放大及微量频率变换183

一、功率放大183

二、微量频率变换184

§8．4 电动机转速控制185

参考文献188

习题参考答案189