phase locked loop是什麼意思，phase locked loop的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

鎖相環路，鎖相回路

例句

Phase locked loop technique offers a way to resolve this problem.

鎖相式頻率************提供了解決這一問題的思路。

It also give an improved method for PLL (phase locked loop) to extract coherent carrier.

本文還對相幹載波提取中的鎖相環提出了一種改進方法。

The phase jitter of output signal of the PLL( phase locked loop) frequency doubler is analyzed.

定量分析了數字式鎖相倍頻器輸出信號的相位抖動。

An automatic accurate synchronization control scheme which adopts phase locked loop principle is presented.

利用鎖相環路原理提出鎖相自動準同期控制方案。

Anovel approach to implement symbol timing recovery is presented which USES a hybrid digital phase locked loop (HDPLL).

本文介紹了一種利用混合數字鎖相環(HDPLL)實現碼元定時恢複的新方法。

專業解析

相位鎖定環路（Phase-Locked Loop, PLL）是一種利用反饋控制原理實現輸出信號相位與輸入參考信號相位同步的電子電路系統。它在現代電子、通信和信號處理系統中扮演着至關重要的角色，主要用于頻率合成、時鐘恢複、調制解調、頻率調制與解調等場景。其核心工作原理和組成部分如下：

一、核心組成部分

相位檢測器/鑒相器 (Phase Detector/Comparator, PD)
這是PLL的輸入級，負責比較輸入參考信號（$V{ref}$）與壓控振蕩器輸出信號（$V{out}$）之間的相位差，并輸出一個誤差電壓（$V_{err}$）。該電壓與兩信號的相位差成正比，是後續控制環路的基礎。常見的PD類型包括模拟乘法器（用于正弦信號）和數字鑒相器（如異或門、邊沿觸發型）。
環路濾波器 (Loop Filter, LF)
接收來自PD的誤差電壓$V{err}$，濾除高頻噪聲和雜散分量，生成平滑的控制電壓（$V{ctrl}$）。LF的設計直接影響PLL的穩定性、鎖定速度與抗噪性能，常見結構包括無源RC濾波器或有源比例積分濾波器。
壓控振蕩器 (Voltage-Controlled Oscillator, VCO)
其輸出頻率$f{out}$由輸入控制電壓$V{ctrl}$線性調節，關系式為：

$$

f{out} = f0 + K{VCO} cdot V{ctrl}

$$

其中$f0$為自由振蕩頻率，$K{VCO}$為壓控靈敏度（單位Hz/V）。VCO的輸出信號$V_{out}$被反饋至PD，形成閉環。
反饋分頻器 (可選，用于頻率合成)
在鎖相頻率合成器中，VCO輸出會經過一個分頻器（÷N）再反饋至PD，使PLL輸出頻率$f{out} = N cdot f{ref}$，實現倍頻功能。

二、工作過程與鎖定原理

開環階段
初始狀态下，VCO以自由頻率$f0$振蕩。PD檢測$V{ref}$與$V{out}$的相位差，輸出$V{err}$。
頻率捕獲與相位鎖定
- $V{err}$經LF濾波後生成$V{ctrl}$，調整VCO頻率$f{out}$向$f{ref}$靠近（或$N cdot f_{ref}$）。
- 當$f{out}$接近$f{ref}$時，PD進入線性工作區，系統通過負反饋機制使相位差趨近于零，達到相位鎖定狀态。此時$f{out} = f{ref}$（或嚴格同步于$N cdot f_{ref}$），且相位差保持恒定。
跟蹤與抗擾
鎖定後，若輸入信號頻率或相位發生微小變化（如抖動），PLL通過動态調整$V_{ctrl}$實時跟蹤輸入，維持同步。

三、關鍵性能參數

鎖定範圍 (Lock Range)：PLL能維持鎖定的最大輸入頻率偏移。
捕獲範圍 (Capture Range)：PLL從失鎖狀态能夠重新鎖定的最大頻率差。
鎖定時間 (Lock Time)：從失鎖到重新鎖定所需的時間。
相位噪聲 (Phase Noise)：反映輸出信號相位抖動的指标，影響通信系統誤碼率。

四、典型應用場景

頻率合成
通過調節分頻比$N$生成高精度、可編程的射頻載波（如手機基站、雷達系統）。

來源：IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, "Design of Wideband Frequency Synthesizers"
時鐘恢複
從數據流中提取同步時鐘信號（如串行通信、光纖傳輸）。

來源：Journal of Lightwave Technology, "Clock Recovery Circuits in Optical Receivers"
調制解調
用于調頻（FM）信號的解調及相位調制（PSK/QAM）的相幹檢測。

來源：Analog Devices, "PLL-Based Demodulators for Communication Systems"
電機控制與電源同步
實現并網逆變器與電網頻率的精确同步（鎖相環在電力電子中的應用）。

來源：IEEE Transactions on Power Electronics, "PLL Structures for Utility Connected Systems"

五、技術演進與變體

全數字鎖相環 (ADPLL)：用數字鑒相器、數字濾波器和數控振蕩器替代模拟模塊，提升抗噪性與集成度。
電荷泵鎖相環 (CPPLL)：采用電荷泵與無源濾波器組合，改善線性度與捕獲性能。
分數分頻PLL：通過Σ-Δ調制實現小數分頻比，突破整數分頻的頻率分辨率限制。

相位鎖定環路的理論奠基可追溯至20世紀30年代，其工程實現由貝爾實驗室的Henri de Bellescize于1932年首次提出。現代PLL已發展為集成電路的核心模塊，支撐着無線通信、衛星導航、高速計算等關鍵技術領域的發展。

網絡擴展資料

鎖相環（Phase Locked Loop, PLL）是一種電子控制系統，通過反饋機制使輸出信號的相位和頻率與輸入參考信號保持同步。以下是其核心概念：

1.定義與核心功能

核心目标：通過調整内部振蕩器的頻率和相位，使輸出信號與輸入參考信號的相位差趨于零，實現動态跟蹤和鎖定。
反饋機制：屬于閉環控制系統，通過不斷比較輸入與輸出信號的相位差，生成誤差信號以修正振蕩器。

2.主要組成部分

相位比較器（Phase Detector）：檢測輸入信號與反饋信號的相位差，輸出與相位差成比例的電壓信號。
環路濾波器（Loop Filter）：濾除高頻噪聲，平滑誤差信號，避免系統振蕩不穩定。
壓控振蕩器（VCO）：根據濾波後的誤差信號調整輸出頻率，實現相位同步。
分頻器（可選）：用于頻率合成場景，将VCO輸出分頻後與參考信號比較，實現倍頻功能。

3.工作原理

相位鎖定：當輸入信號與VCO輸出存在相位差時，相位比較器生成誤差信號，經環路濾波後驅動VCO調整頻率，直至相位差消除。
動态跟蹤：即使輸入信號頻率發生微小變化，PLL仍能通過反饋持續調整，維持鎖定狀态。

4.典型應用場景

通信系統：用于信號解調、載波恢複和時鐘同步，如無線電接收機中的相幹解調。
時鐘生成：在芯片中通過倍頻産生高頻時鐘信號，例如将晶振的低頻信號轉換為處理器所需的高頻時鐘。
頻率合成：通過分頻和倍頻組合生成精确且可調的頻率源。

補充說明

PLL的性能指标包括鎖定時間、相位噪聲和頻率範圍，這些參數取決于環路濾波器設計和VCO靈敏度。其數學基礎涉及相位誤差方程和傳遞函數分析，典型傳遞函數可表示為： $$ H(s) = frac{K{PD} cdot K{VCO}}{s + K{PD} cdot K{VCO} cdot F(s)} $$ 其中$K{PD}$為相位檢測增益，$K{VCO}$為VCO增益，$F(s)$為環路濾波器傳遞函數。

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