基于CD4046锁相环的调频与鉴频电路的研究文献综述
- 研究背景及意义
锁相环（PLL）是一个反馈系统，它的反馈信号将输出信号的频率和相位锁定在输入信号的频率和相位上。输入波形有很多种，包括正弦波或数字波形。已知的锁相环最早应用是在1932年用于无线电信号的同步检波。这些早期的应用只关注于发送信号的检测。
锁相环电路是一种使用外部输入的参考信号来控制环路内部振荡信号反馈控制的电路。它是一种相位误差控制系统，是将考信号与输出信号之间是相位进行比较，产生相位误差电压来调整输出信号的相位，以达到同频的状态下。两个信号之间的稳定相差亦可做得很小。 锁相环路早期应用于电视接收机的同步系统，使电视图象的同步性能得到了很大的改善。20世纪50年代后期，随着空间技术的发展，锁相技术用于接收来自空间的微弱信号，显示了很大的优越性，它能把深埋在噪声中的信号（噪声比约-10～-30dB）提取出来。因此，锁相环路技术得到迅速发展。
20世纪60年代初，NASA卫星计划使用锁相环技术来确定卫星发送信号的频率。虽然设计在108MHz发送信号，但是振荡器频率漂移和多普勒漂移导致接收信号的频率有几千赫左右的误差。发送信号的带宽很窄，但是因为频率漂移所以接收机的带宽要变得很宽，结果导致噪声功率的增加。然而，通过锁相环来锁定发送信号的频率，卫星通信系统得到了改善，这样接收机带宽可以窄的多而输出噪声功率也小得多。到了60年代中、后期，随着微电字技术的发展，集成锁相环路也应运而生，因此，其应用范围越来越宽，在雷达、制导、导航、遥控、遥测、通信、仪器、测量、计算机乃至一般工业都有不同程度的应用，遍及整个电子技术领域，而且正朝着多用途，集成化，系列化，高性能的方向进一步发展。锁相环已经应用于滤波、频率合成、电机转速控制、频率调制、解调、信号检测以及其他各种应用领域。锁相环可以是模拟电路或数字电路，但是多数是模拟和数字电路的组合。
数字锁相环频率发生器根据频率范围和频率间隔的改变可根据具体需要来进行调节, 且输出的信号频率具有较高稳定性和准确性, 可作为离散信号源进行广泛的使用, 也可用在集成电路中。
- 国内外研究概况
人们对锁相环的最早研究始于20世纪30年代，其在数学理论方面的原理，30年代无线电技术发展的初期就己出现。
1930年建立了同步控制理论的基础，1932年法国工程师贝尔赛什(Bellescize)发表了《锁相环路的数学描述和同步检波论》，第一次公开发表了对锁相环路的数学描述。锁相技术首先被用在同步接收中，为同步检波提供一个与输入信号载波同频的本地参考信号，同步检波能够在低信噪比条件下工作，且没有大信号检波时导致失真的缺点，因而受到人们的关注，但由于电路构成复杂以及成本高等原因，当时没有获得广泛应用。
到了1943年锁相环路第一次应用于黑白电视接收机水平同步电路中，它可以抑制外部噪声对同步信号的干扰，从而避免了由于噪声干扰引起的扫描随机触发使画面抖动的象，使荧光屏上的电视图像稳定清。随后，在彩色电视接收机中锁相电路用来同步彩色脉冲串。从此，锁相环路开始得到了应用，迅速发展。
五十年代，随着空间技术的发展，由杰费(Jaffe)和里希廷(Rechtin)研制成功利用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器，他们第一次发表了《含有噪声效应的锁相环路线性理论分析》文章，并解决了锁相环路最佳设计化问题。空间技术的发展促进了人们对锁相环路及其理论的进一步探讨，极大地推动了锁相技术的发展。
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