本发明公开了一种双模锁相环失锁检测装置，其中，包括分频时钟信号源、锁相环电路、数字检测模块、模拟检测模块和模式选择模块，所述的分频时钟信号源通过锁相环电路与模拟检测模块连接，所述数字检测模块的信号输入端分别连接一参考时钟信号源和分频时钟信号源，所述的模拟检测模块和数字检测模块均与模式选择模块连接。本发明的一种双模锁相环失锁检测装置能够实现锁相环在模拟和数字方法下的失锁检测，具有检测准确性高的特点。本发明还公开了该检测装置的检测方法。