南京理工大學編 （高綱號 0552）
ⅰ、課程性質與設定目的要求
「鎖相與頻率合成技術」課程是江蘇省高等教育自學考試電子資訊工程專業的必修課，主要內容為鎖相技術的基本原理、電路與應用。
鎖相與頻率合成技術是實現相位自動控制的一門科學，是專門研究系統相位關係的技術。隨著科學技術的發展，人們對各種裝置的控制精度要求越來越高，在無線電技術中自動控制技術的應用已經進入了第三代。第一代是自動增益控制（agc）；第二代是自動頻率控制（afc）；第三代是自動相位控制（apc）。
而鎖相技術就是第三代的控制技術。
鎖相技術的核心是鎖相環路，所謂的鎖相環路是乙個實現相位自動鎖定的控制系統。鎖相環路具有兩個突出的特性：第一是窄帶濾波特性；第二是寬頻跟蹤特性。
這兩個特性使得鎖相技術在電子技術領域得到了廣泛的應用，特別是隨著積體電路技術、數字技術以及通訊和計算機技術的發展，極大地推動了鎖相技術的發展和應用。目前，鎖相技術已經形成一門比較系統的理論科學，鎖相技術的應用主要包含以下幾個方面：跟蹤濾波、頻率合成與頻率變換、模擬和數碼訊號的相干解調、數字通訊、調製與解調、檢波、穩頻和位頻等。
設定本課程的目的和要求：通過本課程的學習，使自學應考者掌握鎖相技術的原理和鎖相環路的效能，熟悉鎖相環路的分析方法，了解鎖相技術在電子技術領域中的應用。鎖相技術是理論性與工程性都很強的一門課程，學生應具備必要的數學、電子線路、數位電路、訊號與系統等課程的知識，在掌握環路原理和效能的基礎上領會應用，在學習應用中進一步深化和理解環路的原理和效能，理論聯絡實際，為在今後的工程實踐中靈活應用鎖相環路打下基礎。
ⅱ、考試目標（考核知識點、考核要點）
第一章鎖相環路的基本工作原理
一、考核知識點
（一）鎖相環路的基本工作原理；
（二）鎖相環路的相位數字模型及其微分方程；
（三）鎖相環路的基本效能。
二、考核要求
（一）鎖定與跟蹤的概念
1、識記：（1）相位的概念；（2）鎖相環路的定義；（3）環路的捕獲帶（4）環路的同步帶。
2、領會：（1）鎖相環路是乙個相位跟蹤系統，它建立了輸出訊號瞬時相位與輸入訊號瞬時相位的控制關係（2）幾個重要引數：載波相位、瞬時相位、自由振盪角頻率、瞬時相差、移穩態相差；（3）環路的兩種基本工作狀態：
捕獲過程、鎖定狀態。
3、應用：（1）環路是處於鎖定狀態的判定依據；（2）一階環穩態相差的計算。
（二）環路組成
1、識記：（1）環路的基本部件；（2）鑑相器的作用與數學模型；（3）鑑相器的分類：模擬乘法器鑑相器、序列電路（數字鑑相器）；（4）環路濾波器的作用與數學模型；（5）壓控振盪器的作用與數學模型；（6）壓控靈敏度；（7）壓控振盪器的種類。
2、領會：（1）鎖相環路的組成及框圖；（2）正弦鑑相器及數學模型；（3）幾種常用的環路濾波器及傳遞函式；（4）鎖相環路的相位數學模型。
3、應用；（1）理想積分濾波器分析；（2）非常用環路濾波器的傳遞函式求解。
（三）環路的動態方程
1、識記：（1）瞬時頻差；（2）控制頻差；（3）固有頻差；（4）環路增益k。
2、領會：（1）鎖相環路動態方程
3、應用：（1）鎖相環路動態方程的含意；（2）穩態相差的求解。
（四）一階環路的捕獲、鎖定與失鎖。
1、識記：（1）一階環路；（2）相點；（3）相軌跡（4）相平面。
2、領會：（1）一階環路的非線性微分方程；（2）相軌跡上相點的含義。
3、應用：（1）頻率牽引現象；（2）一階環路的捕獲帶、同步帶、快捕帶。
第二章環路跟蹤效能
一、考核知識點
（一）鎖相環路的線性相位模型及傳遞函式；
（二）鎖相環路的效能指標；
（三）二階環路在典型輸入下的響應；
（四）環路的頻率響應。
二、考核要求
（一）線性相位模型與傳遞函式
1、識記：（1）環路傳遞函式的概念；（2）討論傳遞函式的含義。
2、領會：（1）鎖相環路的線性相位模型；（2）環路的線性動態方程；（3）環路開環傳遞函式；（4）環路閉環傳遞函式；（5）環路誤差傳遞函式：（6）採用三種常用濾波器環路的傳遞函式。
（二）二階線性系統的一般效能
1、識記：（1）環路自然角頻率ωn；（2）環路陰尼係數ζ；（3）環路的主要效能指標：延遲時間、上公升時間、峰值時間、暫態時間、最大過衝量。
2、領會：（1）三種典型環路的ωn、ζ表示方法；（2）環路的頻率響噹噹應及特性。
（三）環路對輸入暫態訊號的響應
1、識記：（1）環路的暫態相差；（2）相位階躍；（3）頻率階躍；（4）頻率斜公升；（5）穩態相差。
2、領會：（1）分析二階環路對輸入暫態響應的方法；（2）採用無源比例積分濾波器的二階環路對三種暫態訊號輸入的響應；（3）採用理想積分濾波器的二階環路對三種暫態訊號輸入的響應。
3、應用：（1）環路暫態相差與穩態相差的計算。
（四）環路對輸入正弦相位訊號的響應
1、識記：（1）環路頻率響應的概念；（2）環路輸入相位的調製頻率ω；（3）調製跟蹤環；（4）載波跟蹤的概念。
2、領會：（1）常用二階環的閉環頻率響應；（2）常用二階環的誤差頻率響應；（3）二階環路頻率特性的特點：無論採用何種濾波器的二階環路，其閉環頻率響應具有低通的性質、共誤差頻率響應具有高通的性質。
3、應用：（1）調製跟蹤環的特點和應用；（2）載波跟蹤環的特點與應用。
（五）環路穩定性
1、識記：（1）環路穩定性及判別方法；（2）穩定餘量；（3）相位餘量；（4）增益餘量。
2、領會：（1）伯德準則；（2）採用伯德準則或穩定餘量判斷環路的穩定性。
（六）非線性跟蹤
1、識記：（1）最大同步掃瞄速率的概念；（2）最大頻率階躍量的概念。
2、領會：（1）非線性跟蹤的穩態相差。
第三章環路雜訊效能
一、考核知識點
（一）環路存在雜訊時的相位數學模型（僅含輸入雜訊及僅含vco雜訊兩種情況）；
（二）環路雜訊頻寬bl及含義；
（三）跳周、平均跳周時間、跳周概率。
二、考核要求
（一）環路雜訊相位模型
1、識記：（1）雜訊與干擾的**；（2）分析有雜訊環路的方法。
2、領會：（1）環路存在雜訊時的相位數學模型（僅含輸入雜訊及僅含vco雜訊兩種情況）。
（二）環路對輸入白高斯雜訊的線性過濾特性
1、識記：（1）環路的雜訊頻寬bl；（2）環路的訊雜比。
2、領會：（1）僅含輸入雜訊的相位數學模型；（2）環路輸出雜訊相位方差；（3）環路的雜訊頻寬bl的含義；（4）環路對輸入雜訊的過濾特性。
3、應用：（1）環路雜訊頻寬的計算；（2）環路訊雜比的計算。
（三）環路對壓控振盪器相位雜訊的線性過濾
1、領會：（1）僅含vco雜訊的相位數學模型；（2）環路對vco雜訊的過濾特性。
（四）環路跳周與門限
1、識記：（1）跳周的概念；（2）環路雜訊門限。
2、領會：（1）平均跳周時間及其計算；（2）跳周概率的含義及其計算。
第四章環路捕獲效能
一、考核知識點
（一）捕獲的概念及捕獲過程；
（二）環路捕獲的效能引數（捕獲帶、捕獲時間）；
（三）輔助捕獲的方法。
二、考核要求
（一）捕獲的基本概念
1、識記：（1）捕獲的概念；（2）頻率捕獲；（3）相位捕獲；（4）自捕獲；（5）輔助捕獲；（6）研究捕獲過程的常用方法。
（二）捕獲過程與捕獲特性
2、領會：（1）捕獲過程；（2）捕獲過程的特性。
（三）捕獲帶與捕獲時間
1、識記：（1）捕獲帶；（2）快捕帶；（3）頻率捕獲時間；（4）快捕時間（相位捕獲時間）。
2、領會：（1）二階環的捕獲帶與捕獲時間計算。
（四）輔助捕獲方法
1、識記：（1）輔助捕獲的作用；（2）輔助捕獲的基本出發點。
2、領會：（1）輔助捕獲的方法；（2）輔助捕獲的原理（輔助鑒頻、變頻寬、變增益）。
第五章整合鎖相環路
一、考核知識點
（一）整合鎖相環路的分類及特點；
（二）數字式鑒頻鑑相器的工作原理；
（三）數字壓控振盪器的工作原理；
（四）整合頻率合成器的工作原理。
二、考核要求
（一）整合鑑相器
1、識記：（1）整合鑑相器的型別。
2、領會：（1）模擬乘法器鑑相器的工作原理及鑑相特性；
（2）門鑑相器的工作原理及鑑相特性；（3）數字式鑒頻鑑相器的基本組成；（4）數字式鑒頻鑑相器的工作原理；（5）數字式鑒頻鑑相器的鑑相特性與鑒頻特性。
（二）整合壓控振盪器
1、識記：（1）常用的整合壓控振盪器型別。
2、領會：（1）lc負陰型壓控振盪器的工作原理；（2）數字閘電路型壓控振盪器的工作原理。
（三）通用單片整合鎖相環
1、識記：（1）ne560、ne562的組成與特性；（2）xr-215的組成與特性；（3）l564的組成與特性；（4）ne567的組成與特性；（5）5g4046的組成與特性。
（四）整合頻率合成器
1、識記：（1）整合頻率合成順的主要部件；（2）mc145106的內部組成；（3）mc145145的內部組成；（4）mc145152的內部組成。
2、領會：（1）mc145106組成的組合式整合頻率合成器框圖及工作原理。
第六章鎖相環路的應用
一、考核知識點