Q&A：锁相环锁定后的相差问题

Q：

杜勇老师，您好：

关于锁相环有一个观点是这样：他认为锁相环在锁定后输出的信号与参考信号只是频率相同，而相位上存在一个固定的相位差，并且每次锁定这个相位差都是不同的。也就是说

 

在锁定的时候，参考信号Ui（t）与Uo（t）存在一个相位差，关键是这个相位差每次锁定还不一样。

教科书中的关于鉴相器的原理说明，由于相位就是频率的积分，因此当相位差为一个恒定的值，则对相位差做微分可得频率差为0，就是锁定状态。这里只要相位差是恒定值，就可以了。

 

但是，我们在分析锁相环锁定过程，环路锁定时，瞬时频差Δωe等于零，则控制频差Δωv等于固有频差Δωo，这个控制频差是在固定相位差作用下，鉴相器输出直流误差电压控

制压控振荡器频率ωo变为ωi得到的。因此，环路维持锁定的必要条件是环路鉴相器两个输入信号之间存在着恒定相位差。

 

锁相环在跟随同一个频率，每次锁定，最后控制VCO的相差是个恒定值，但是这个值到底是不是一样呢？要维持VCO输出同一个频率，相差应该维持在一个固定值或者小幅度变化，但是，怎样理解他说的相位差每次锁定不一样？已经在这里纠结了好久，想不明白，还请杜老师解惑。谢谢！

 

A：

“要维持VCO输出同一个频率，相差应该维持在一个固定值或者小幅度变化“，这个是没有问题的。你说的 某书上相位差每次锁定不一样，这个我貌似没有发现这个结论。一般来讲，这个锁定后的相差是固定的，即稳态相差。如果相差不同，则说明输入信号条件发生了变化，如信噪比变化之类。锁相环的理论比较难以理解，建议可以采用matlab或FPGA仿真验证你的想法。

祝愉快！

杜勇