鎖相環的原理結構框圖如圖7-13所示，它由相位比AD421BR較器、低通濾波器及壓控振蕩器三部分組成。相位比較器把輸入信號作為標準，將它的頻率及相位與從壓控振蕩器送來的信號進行比較。如果在它的工作范圍內檢測出任何相位差（頻率差），它便會產生一個誤差信號Ve，這個誤差信號正比于輸入信號和壓控振蕩器輸出信號之間的相位差。然后由低通濾波器濾除誤差號V。中的交流分量，產生信號Vd去控制壓控振蕩器，使壓控振蕩器朝著減小相位／頻率誤差的方向改變其頻率，使輸入基準信號和壓控振蕩器輸出信號的頻率和相位差逐步減小直至為0，這時稱環路已被鎖定。
    圖7 - 13鎖相環結構框圖

          
    如果壓控振蕩器輸出的頻率低于輸入基準信號的頻率，相位比較器的輸出振幅就為正，經濾波后輸出的砜去控制壓控振蕩器，使其頻率增加，直到兩個信號的頻率和相位精確同步。相反，若壓控振蕩器輸出的頻率高于輸入基準信號的頻率，相位比較器的輸出幅度會下降，使壓控振蕩器鎖定在基準信號的頻率上。