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其中Kd表示鉴相器的增益。Kd的物理单位是伏/弧度。图2.1.1(c)是公式(2.2)的图形表示。
鉴相器的输出信号ud(t)包含直流分量和叠加的交流分量。后者是我们不需要的，所以我们使用环路滤波器滤掉。一般情况下，我们只需使用一阶低通滤波器就可以实现。接下来，我们开始对三个电路模块的联合工作原理进行分析。首先，我们假设输入信号u1(t)的角频率等于中心频率ω0然后假设VCO工作的中心频率为ω0。如我们所见，相位误差θe 为0。如果θe 为O,鉴相器的输出信号ud也必须等于0。那么最后，环路滤波器的输出信号uf也必定等于0。这正是允许VCO工作在其中心频率的条件。
假如一开始时相位误差θe不为0,那么鉴相器的输出信号ud也将不为0[12]。然后一些延迟过后，环路滤波器将会产生一个固定信号uf。接下去VCO的工作频率就会得到改变，以此类推，最终相位误差就会变为零。
现在假设在时刻t。输入信号的频率突然改变△ω，如图2.1.2所示。那么输入信号的相位超前于输出信号的相位。出现了相位误差，并随着时间开始增加。PD的输出信号ud (t)也将随着时间而增加。经过环路滤波器的延迟后，uf(t)也会增加。于是VCO输出频率上升，结果相位误差变小。成立后的一定时间后，压控振荡器的振荡频率与输入信号的频率是相同的。最终的相位误差将减小到零。或者一个固定值，这取决于所使用的环路滤波器的类型。