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目录1

第一章 环路的基本原理14

第一节 锁相环的组成14

一、方框图14

二、鉴相器15

三、压控振荡器18

四、环路滤波器19

第二节 基本方程和相位模型21

第三节 环路锁定的概念24

第四节 一阶环路26

一、锁定的建立过程和建立时间27

二、差拍状态和频率牵引现象30

三、频率响应32

第五节 一阶环路方程的解析解36

一、锁定状态36

二、差拍状态38

第二章 环路线性性能分析40

第一节 线性化概念40

一、鉴相器的线性近似40

二、线性化环路方程41

第二节 环路传递函数42

一、传递函数的一般形式42

二、各种滤波器的传递函数43

三、实际环路的传递函数50

第三节 环路频率响应55

一、闭环频率响应55

二、误差频率响应58

第四节 环路的稳定性61

一、稳定性的一般概念61

二、稳定性判据64

三、几个具体环路的稳定条件70

第五节 线性跟踪73

一、输入相位阶跃△θ74

二、输入频率阶跃△ω（相位斜升）75

三、输入频率斜升R77

四、输入正弦调频信号80

五、输入正弦调相信号83

第六节 过渡过程85

一、输入相位阶跃86

二、输入频率阶跃89

三、输入频率斜升91

第七节 三阶环线性性能分析93

一、稳态相差94

二、根轨迹法基本概念95

三、三阶环根轨迹及其特点99

第三章 环路非线性性能分析101

一、相图法102

第一节 相图法的基本概念102

二、线性系统的相图104

三、极限圈106

第二节 固定频率输入的二阶环（理想积分滤波器）108

一、相图及其特点108

二、捕捉带115

三、捕捉时间117

第三节 线性变化频率输入的二阶环（理想积分滤波器）126

一、相图及其特点126

四、快捕带128

二、频率变化速率132

三、对起始频差的限制134

第四节 固定频率输入的二阶环（无源比例积分滤波器）135

一、相图及其特点135

二、捕捉带与捕捉时间142

三、牵引现象146

第五节 捕捉过程时间图147

一、从相轨迹图作出时间图147

二、捕捉全过程151

第六节 捕捉带的一般公式152

第七节 辅助捕捉方法157

一、扫描法158

二、变带宽法160

三、鉴频环路法161

四、信号注入法162

五、其它163

第四章 有噪环路的性能分析165

第一节 有相加噪声时的环路相位模型167

一、输入相加噪声的性质168

二、相加噪声相位模型170

第二节 环路输入相加噪声的响应173

一、环路输出噪声相位方差？175

二、环路等效噪声带宽175

三、环路信噪比185

一、准线性化的基本原理187

第三节 环路失锁门限187

二、环路失锁门限的一般讨论190

三、一阶环193

四、高增益二阶环195

第四节 环路跳周198

一、一阶环路相差的稳态概率密度200

二、一阶环路的跳周平均时间208

三、高增益二阶环路的P（θe）及Tav212

第五节 压控振荡器的噪声及其对环路性能的影响215

一、振荡器相位噪声的一般概念215

二、压控振荡器相位和频率噪声谱密度的性质217

三、环路输出相位噪声方差？227

一、应用于解调技术232

第一节 概述232

第五章 锁相环在通信中应用232

二、应用于调制技术240

三、应用于稳频技术241

四、应用于微波技术246

五、自动调谐跟踪248

第二节 锁相环路调频解调器251

一、普通鉴频器的性能介绍251

二、锁相环路的鉴频原理255

三、门限性能260

四、限幅器对鉴频环路的影响267

五、计算举例269

第三节 锁相接收机273

一、概述273

二、窄带跟踪环路的解调原理277

三、中放、倍频级对环路的影响279

四、自动增益控制（AGC）283

五、设计考虑285

六、假锁293

第四节 移相键控信号（PSK）的相干解调297

一、一般介绍297

二、平方环与考斯脱斯环的分析302

三、快速PSK信号相干解调314

一、不归零的二进制随机序列的特征321

第五节 用锁相环提取数字同步信号321

二、提取位同步信号的环路组成及对其部件的要求322

三、锁相环路同步器328

第六章 取样锁相环及其在频率合成技术中应用331

第一节 取样倍频锁相环路的基本原理331

一、环路组成及工作原理331

二、正弦型取样保持鉴相器334

三、环路相位模型344

四、取样倍频器性能讨论345

第二节 Z－变换及其在取样锁相环中的应用352

一、Z－变换定义352

二、Z－变换的反变换355

三、Z－变换的基本定理358

四、Z－变换的应用361

五、取样锁相环线性性能分析365

第三节 取样鉴相数字式合成器锁相环373

一、环路组成373

二、锯齿形取样保持鉴相器374

三、环路相位模型378

四、环路性能讨论380

第四节 数字式频率合成器的输出寄生边带与相位噪声388

一、合成器输出寄生边带388

二、合成器的相位噪声399

第五节 数字式频率合成器环路的设计404

二、合成器环路的设计步骤405

一、合成器的主要质量指标405

第七章 数字锁相环的原理与应用409

第一节 一种数字锁相环410

一、环路的部件性能介绍410

二、数字环的相位锁定过程420

三、环路的基本方程及模型424

四、环路的性能分析427

五、应用举例435

第二节 另一种全数字锁相环439

一、一阶环路的基本原理439

二、一阶环路的性能分析444

三、n阶环路的组成方案453

一、基本原理457

第三节 一种用作自位同步器的全数字环457

二、方案举例461

第八章 环路主要部件与集成化470

第一节 电压控制振荡器470

一、晶体压控振荡器（VCXO）472

二、LC推挽压控振荡器480

三、积分一施密特触发压控多谐振荡器485

四、射极定时压控多谐振荡器488

五、各种压控振荡器的比较491

第二节 鉴相器492

一、二极管平衡鉴相器494

二、二极管环形鉴相器497

三、平衡模拟乘法器502

四、双平衡模拟乘法器508

五、或门鉴相器510

六、异或门鉴相器512

七、鉴频—鉴相器514

第三节 单片集成锁相环519

一、方框图与线路图520

二、电路工作原理520

三、应用举例526

第九章 环路特性测量529

第一节 静态测量529

一、同步范围内Vd与△f0的关系及同步带测定530

二、捕捉带、捕捉时间的测量532

三、稳态相位误差测量534

第二节 动态测量536

一、开环与闭环频率特性的测量536

二、阻尼系数ζ及自然谐振频率ωn的测定543

三、观察暂态特性544

第三节 噪声测量545

一、噪声带宽545

二、环路的失锁门限545

三、相位抖动、功率谱密度与输出信噪比546

参考资料549