锁相环测量频率的原理?

Question

锁相环测量频率的原理?

Answer 1

锁相环在频率测量电路中起的作用是“复制”一个与输入信号频率相同、相位差固定的信号,由于这个信号是锁相环的振荡电路产生,一般较为“纯净”,方便测量.
参见下图,锁相环是由鉴相器（PD）、低通滤波器（LPF）、压控振荡器（VCO）组成闭环控制回路,英文全称Phase-locked Loop,简称PLL.

上图中,鉴相器是一个很关键的环节,鉴相器能够识别两个输入信号Vi和Vo的相位差,当两者相位相同时,输出电压为零,否则,不为零.
由于不同频率的信号不可能产生固定的相位差,所以,两个信号频率不同时鉴相器输出电压也是不固定的.
鉴相器根据输入信号与输出信号的相位差,输出一个与相位差成比例关系的电压,这个电压经过低通滤波器滤波后控制压控振荡器产生对应频率的信号,最终环路会趋于稳定,即相位锁定时,两者的频率达到一致.