我们刚开始学车的时候,在道路上开车,眼睛就好像一个鉴相器,负责发现车行驶的方向(反馈)和前方的路(输入)是否有差别,把差别输入大脑进行判断,然后指挥双手旋转方向盘,旋转方向盘的动作转换成车的行驶方向,如图1所示。
我们通过这么一个闭环过程不断地调节方向盘,保证车行驶在正道上。
锁相环通常由鉴相器(PD,Phase Detector)、滤波器(LF,Loop Filter)和压控振荡器(VCO,Voltage Controlled Oscillator)3部分组成前向通路,由分频器组成频率相位的反馈通路,如图2所示。
锁相环的工作原理是检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号通过鉴相器转换成电压信号输出,经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制,再通过反馈通路把振荡器输出信号的频率、相位反馈到鉴相器。
锁相环在工作过程中,当输出信号的频率成比例地反映输入信号的频率时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,这样输出电压与输入电压的相位就被锁住了。