数字锁相环(DPLL)简介

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随着数字电路技术的日益成熟，数字锁相环(DPLL)在众多领域如调制解调、频率合成、FM 立体声解码、彩色副载波同步和图象处理中展现了广泛的应用。它结合了数字电路的优点，如高可靠性、小巧体积和成本效益，同时解决了模拟锁相环常见的问题，如直流零点漂移、器件饱和和对环境因素的敏感性。DPLL的独特之处在于其处理离散信号的能力，这使得它成为了锁相技术发展的主流方向。

数字锁相环主要由相位参考提取电路、晶体振荡器、分频器、相位比较器和脉冲补抹门构成。分频器产生的信号频率接近目标频率，与提取的相位参考信号一起输入相位比较器。根据比较结果，DPLL通过补抹门或插入脉冲，自动调整本地振荡频率，实现与输入信号的同步。

数字锁相环的结构主要包括三个核心部分：数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)和数字压控振荡器(DCO)。

数字鉴相器(DPD)：作为比较器，它对比输入信号和DCO输出的相位，输出与相位差相关的电压。常见的形式有过零采样鉴相器、触发器型鉴相器、超前—滞后型鉴相器和奈奎斯特速率取样鉴相器。
数字环路滤波器(DLF)：它在环路中起到噪声抑制和校正速度调节的作用。通过精心设计，数字滤波器能够确保DPLL满足系统的性能要求。
数字压控振荡器(DCO)：在DPLL中扮演模拟锁相环VCO的角色，但其输出是脉冲序列，其周期受到由DLF校正信号控制的。这种控制方式确保了每个采样时刻的精确调整。