PLL是一个相位负反馈系统，主要由鉴相器、低频滤波器、压控振荡器构成，产生特定频率的信号。
- 工作原理
- 输出信号uo和输入信号ui的相位在PD中进行比较，输出一个信号ud，是输入信号与输出信号相位差的函数。
- 若输出信号相位恒定：则输入信号与输出信号的相位差也恒定，则经过低通滤波器，滤除高频交流信号之后无输出。
- 若输出信号相位变化：则低通滤波器输出一个直流信号控制压控振荡器，调整输出信号的频率，直至环路锁定。
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鉴相器原理：输出信号为输入两信号的相位差的函数，可利用积化和差得到，所以需要求输入两信号的乘积
设PLL输出信号为uo，PLL参考信号为ur，可得
滤除2w0分量，可得
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锁相环工作过程分析
结合相位模型分析，可得环路方程：
- 捕获过程
1）参考频率和输出频率的差值Δωi较小，则ud频率低，能通过LF得到VCO控制信号uc，环路可以正常锁定
2）当Δωi较大，则ud通过LF后会有损耗，产生的uc调整能力减弱，频率牵引时间较长。
3）当Δωi极大时，ud信号频率过大，不能通过LF，VCO不受控，环路失锁。
- PLL应用：倍频、分频和混频
- 倍频电路
当反馈回路是分频器时，为倍频电路（反馈信号的频率降低，频差增大，则输出信号频率继续增大）
当反馈回路是倍频器时，为分频电路
当反馈环路是混频器和中频放大器时，为混频电路