鎖相

鎖相是使被控振盪器的相位受標準信號或外來信號控制的一種技術，用來實現與外來信號相位同步，或跟蹤外來信號的頻率或相位。鎖相是相位鎖定的簡稱，其含義是表示兩個信號的之間的相位同步。

鎖相環技術(PLL)是實現相位自動控制的一門新技術。鎖相即相位鎖定自動相位 控制(APC)利用相位自動調節的方法實現 兩個信號的相位同步。鎖相環就是完成這 一任務的相位負反饋控制系統。鎖相是促進信號之間的相位同步，從而促進鎖相環的運行。 ^[1] 

De Bellescize於1932年提出同步檢波理 論首次公開發表了對鎖相環的描述實現 同步檢波。到1940年鎖相環第一次用於電 視接收機掃描同步裝置中改善了電視圖 像質量。隨後由傑斐和裏希廷利用鎖相環 路作為導彈信標的跟蹤濾波器獲得成功 第一次發表了包含有噪聲效應的鎖相環路 線性理論分析的文章同時解決了鎖相環 路最佳化設計的問題。隨着集成電路技術的發展逐漸出現了集成的環路部件、通用 單片集成鎖相環及多種專用集成鎖相環 PLL變成一個成本低、使用簡便的多功能組 件。鎖相原理的應用已經深入到通 信、雷達、原子物理學流體力學等。

由於鎖相環路結構簡單性能優越等 特點廣泛應用於無線電通信、數字電 視、廣播等眾多領域。概括起來相鎖環的 應用主要以下幾方面。

(1)時鐘發生器頻率綜合器。鎖相環鎖 定後輸出時鐘頻率是輸入時鐘頻率的N 倍也就是説鎖相環可以從低頻輸入時鐘 產生高頻輸出時鐘。係數N是固定的稱為 時鐘發生器可以變化的稱為頻率綜合器。 與石英晶體振盪器相比用鎖相環提供時 鍾成本低對印刷電路板、芯片封裝的帶寬 要求大為降低。

(2)時鐘恢復。數字通信系統中發送端 往往只發送數據流而不傳輸時鐘信號。接 收端為了能正確地接收數據必須從數據 中恢復出同步時鐘。

(3)抑制時滯效應。時鐘信號負載大需 通過緩衝器來提高其驅動能力;芯片內部 有連線延遲為了抑制時滯、提高系統的穩 定性可以採用鎖相環來校準時鐘。

(4)調製和解調器。鎖相環本身就是一 個調頻解調器經過合理的應用鎖相環路 可以作任何調製方式的調製器和解調器。

鎖相環誕生以來已越來越廣泛地應 用於科研、生產、生活中。 ^[2]