请教 一类锁相环与二类锁相环的 直流前向环路增益 的意义？

lizhengxuan

各位 前辈们好！张刚在《CMOS集成锁相环电路设计》一书中，关于I型PLL与II型PLL的对比有这样的表述：
1：对于I型PLL  “由于前向环路增益有限，鉴相器就需要一个非零的输入相位差值信号。”
Q1：前向环路增益为什么有限？
       增益有限为何需要非零输入相位差？

2：对于II型PLL  “有无穷大的直流前向环路增益，从而在理论上可以实现零输入相位差，也即分频器反馈时钟和参考时钟相位精确对准。”
Q2：II型PLL直流前向环路增益为何为无穷？
       输入能不能实现  为0相位差 为什么要看DC前向增益而不看其他频率的增益？
       DC前向增益为无穷为什么就可以实现非零相位差？

望前辈们不吝赐教！
感激不尽！

DDBKOBE

这本书上所说的是输入相位差到压控振荡器的频率变化，个人认为用稳态误差来理解会比较好一点，如果是一类锁相环，也就是输入输出相位传输函数在原点只有一个极点，那么输入一个相位阶跃，这时候的稳态误差为零；如果输入频率阶跃，那么对于一类锁相环而言其稳态误差不为0。又回到这本书上，其所描述的是，“当锁相环锁定频率与振荡器初始自振荡频率不等时，压控振荡器需要一个非零的输入电压来把振荡频率改变到要求的锁定频率”，这边所描述的应该就是上面说到的输入一个频率阶跃的情况，其稳态误差达不到0。

ps：我也是个新手，看看我的理解能不能帮到你一些，欢迎指正批评

lizhengxuan

顶一下

acging

小白不要先看张刚的书。
这种基础的问题翻别的书吧，自有答案，比如razavi射频微电子。

DDBKOBE

DC增益在时域上其实就是经过无限长时间之后的情况

lizhengxuan

DDBKOBE 发表于 2020-7-30 09:08
DC增益在时域上其实就是经过无限长时间之后的情况

谢谢你的回复！又回头看了几遍书，感觉确实是这样！

研究生笑笑

我的理解是，之所以存在相位误差，是因为type-I型和type-II型的电路不同，精确的来说，是PD和PFD/CP两种电路不同。鉴相器采用异或门，type-I型锁定状态时需要保证输入相位差对应的输出平均电压为零（输出电压为方波），这样就不会再控制VCO了。只要满足这个关系就可以了，不用在乎相位差是多少（一般是90度，看Razavi书习题15.4）。但PFD/CP结合的电路，只要存在相位差，就会对电容充电，电容的电压控制VCO, 所以最终一定是相位差为零，控制VCO的行为才会结束，type-II型才会锁定。

Razavi的《模拟CMOS集成电路设计》里也是这么说的“当图15.30的环路锁定时，Vcont值是一定的。所以输入相位误差必须精确地等于零。”

研究生笑笑

“直流前向环路增益”说的是s=0时，开环增益的情况，type-I型为KpdKvco，这样闭环增益就小于1，输出相位和输入相位就不相等，从而存在固定的相位差，但type-II型为无穷大，从而闭环增益近似为1，所以输出和输入相位相等。
这里s=0或趋近于0 应该是指频率很低，这样相位变化很缓慢或者没有变化，这种情况下存在相位差就是固定相位差。