3.2.3 锁相环与基本负反馈电路的区别
锁相环是一个相位负反馈电路。也只有当锁相环构成了一个相位负反馈电路后，环路才具有相位跟踪功能。
图 3-1 与图 3-7 如何对应起来呢？ PLL 中输入信号的相位1( ) t 能够对应反馈电路中的Xi 吗？ PLL 中的基本放大电路和反馈网络分别是哪一部分电路呢？这些都是我们必须要理清的问题。
问题 3-3：锁相环中的各组成部件与典型反馈电路中的部件是如何对应的？
我们先讨论一下开环状态。根据前面讨论的反馈电路结构，环路开环时，由反馈网络输出的信号反馈到输入端，相当于反馈网络处于断开状态。锁相环也是一个反馈电路，开环状态时，是否 VCO 的输出信号也需要完全断开？如果断开的话，则鉴相器会输出什么样的信号呢？将鉴相器类比于基本放大电路，放大增益如何计算呢？
问题似乎越来越多。我们现在来分析一下。首先假设锁相环在开环状态下， VCO 输出也是断开的，根据图 3-5 的正弦鉴相器模型，此时鉴相器的输出信号相当于直接对输入信号u t i ( ) 进行低通滤波后的信号。如果低通滤波器的带宽小于输入信号频率，则鉴相器没有输出；如果低通滤波器的带宽大于输入信号频率，可以近似认为鉴相器输出与输入信号相同，即
得到这样的鉴相结果，一定大大出于我们的意料。因为，式（ 3-21）无论如何也无法近似成一个线性的放大器结构。
因此，对应于负反馈电路结构，锁相环的输入不能简单地看成输入信号的瞬时相位。回想一下鉴相器的功能是什么？鉴相器的输入是两路信号的相位差，鉴相器的输出是两路信号相位差的函数。
如果一定要将锁相环与普通的反馈电路对应起来的话，则1( ) t 可以对应于反馈电路中的 Xi ； 鉴相器、环路滤波器和 VCO 组成的整个电路共同对应于反馈电路中的基本放大电路；VCO 输出的瞬时相位2( ) t 对应于 X o ；同时， 2( ) t 也对应于反馈网络的输出信号 X f ；反馈网络可以理解为单位增益电路。
这就是“问题 3-3”的答案。
因此，可以这样理解锁相环的工作过程：锁相环工作的过程是控制输入信号与 VCO 输出信号相位差的过程。即使开环状态下， 1( ) t 也是输入信号相位与ot 之间的相位差。当环路输入信号与 VCO 输出信号的相位差改变时（这个相位差可以是零值，也可以是一个不为零的定值），在由鉴相器、环路滤波器、 VCO 组成的闭环电路的控制作用下，使得这个相位差维持不变。
3.2.4 分析锁相环的工作状态
根据 3.2.2 节讨论，构成负反馈放大电路的基本条件是：反馈网络输出信号的极性与输
入信号的极性相反，且反馈网络的放大增益 F 与基本放大电路的增益 A 的符号相同；如果
反馈网络输出信号的极性与输入信号的极性相同，反馈网络的增益与基本放大电路的增益
符号相反，也可以构成负反馈电路。
由于锁相环只有工作在负反馈条件下，才能实现相位的跟踪功能，且鉴相器输出是两路输入信号相位差的函数。因此，如果 VCO 的控制灵敏度为正值，则鉴相器的鉴相特性必须为式（ 3-16）的形式，即鉴相增益必须为正值才能构成负反馈；如果 VCO 的控制灵敏度为负值，则鉴相器的鉴相特性必须为式（ 3-17）的形式，即鉴相增益为负值，环路才能实现相位跟踪功能。上面这段话是对“问题 3-1”的解答。
对于正弦鉴相曲线来讲，鉴相特性只可能沿着曲线轨迹滑动，环路为了保持稳定，最
终一定会根据反馈网络的增益特性自动工作在合适的鉴相特性区间，达到锁相环路的稳定
跟踪状态。这正是正弦鉴相特性的奇妙之处！
根据前面的分析，如果在锁相环路中去掉环路滤波器（设置其为单位增益电路），由于
VCO 控制灵敏度为正值，则鉴相器一定会工作在负斜率的鉴相特性上。关于这一点， 在 3.3.2
节还会通过仿真来进一步验证。
大多数教科书在讨论二阶锁相环电路时，当分析由有源比例积分滤波器组成的环路滤
波器时（本书将在第 5 章讨论这部分内容），由于有源放大器的放大倍数为负值，通常会交
待 这 个 负 值 会 与 鉴 相 特 性 相 互 抵 消 ， 因 此 在 对 环 路 分 析 时 可 以 不 予 考 虑 。 比 如Flord.M.Gardner 在《锁相环技术（第 3 版）》一书中以“评注”的方式专门讨论了一下这个
问题。
请注意有源滤波器中的负号，它表示反相。我们将在后面略去这个负号；读者可以理解为这个负号被环路中某处的另一个负号所抵消，并由此实现总环路的负反馈，这对于反馈环路的稳定工作是必需的。在后面几章中将指出，某种类型的鉴相器可以使环路自动找到负反馈的工作点，而且不受各单元电路中任何反相操作的影响。但必须保证，在使用其他类型鉴相器的时候，环路的极点位置是正确的。
经过前面的分析，相信读者读到上面这段话时，可以清楚地理解“这个负号被环路中某处的另一个负号所抵消，并由此实现总环路的负反馈”这句话的真正含义。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-826563.html
3.3 最简单的锁相环
最简单的锁相环是完全没有环路滤波器的锁相环，或者说环路滤波器相当于一个单位增益部件。由于一阶环没有锁相环中决定环路特性的环路滤波器，因此这种电路的工作性能难以满足绝大多数设计需求，在实际工程中很少使用。然而，几乎所有讨论锁相环的著作都会先讨论一阶环的工作过程，这好比所有讨论软件编程语言的书都会讲解一个“ Hello，world!”程序一样。一阶环虽然性能不足以在工程上直接应用，但文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-826563.html
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