首先，我們需要了解下鎖相環(huán)的組成。鎖相環(huán)是由一個(gè)鑒相器(PD)、低通濾波器(LPF)和壓控振蕩器(VCO)組成。結(jié)構(gòu)圖如下：

PLL需要有一個(gè)參考頻率fi。輸出頻率為fo，參考頻率與輸出頻率同時(shí)送入鑒相器。鑒相器的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號轉(zhuǎn)換成uD(t)電壓信號輸出。當(dāng)輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時(shí)，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環(huán)的名稱由來。轉(zhuǎn)換后的電壓信號經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓uC(t)，對振蕩器輸出信號的頻率實(shí)施控制。壓控振蕩器(VCO)的控制特性如下：

當(dāng)VCO的輸入電壓為0時(shí)，即輸出頻率fo=fi。

那么是如何實(shí)現(xiàn)倍頻的呢?其實(shí)就是對輸出fo作N分頻，即fN,將分頻后的頻率送入鑒相器中與參考頻率進(jìn)行比較。當(dāng)PLL進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)，輸出頻率fo就實(shí)現(xiàn)了倍頻，此時(shí)fo=N*fi。

換句話說：

輸入4MHZ基準(zhǔn)頻率倍頻到40M，并不是說把4M×10倍后輸出，而是這樣的：

輸入4M后，鎖相環(huán)會產(chǎn)生一個(gè)大致的頻率比如35M，經(jīng)過分頻后35M÷10倍=3.5M，顯然3.5

比4M要小，說明了這個(gè)頻率太低，那么提高頻率，38M，除以10后3.8仍然比4小，繼續(xù)提升

，當(dāng)然這是很快的過程。一段時(shí)間后，提升到4M，發(fā)現(xiàn)這時(shí)已經(jīng)與基準(zhǔn)輸入相等了，那么說

明10倍分頻之前確實(shí)是40M，那么就可以把這個(gè)40MHZ信號就可以放心大膽的使用了。40M

分頻只是成4M只是為了與基準(zhǔn)的4M相比較，不足則提升頻率。

輸出波行與輸入波形相位一致，在很多場合特別是數(shù)字電路很重要，這也是鎖相環(huán)這名字的來歷