基于鎖相環(huán)的頻率合成器的設(shè)計(jì).doc

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基于鎖相環(huán)的頻率合成器的設(shè)計(jì) 作者：張坤陳義等 來源：本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊數(shù)：70更新時(shí)間：2007-11-29 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，具有高穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度的頻率源已經(jīng)成為通信、雷達(dá)、儀器儀表、高速計(jì)算機(jī)及導(dǎo)航系統(tǒng)的主要組成部分。
高性能的頻率源可通過頻率合成技術(shù)獲得。
隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，鎖相式頻率合成技術(shù)占有越來越重要的地位。
由一個(gè)或幾個(gè) 高穩(wěn)定度、高準(zhǔn)確度的參考頻率源通過數(shù)字鎖相頻率合成技術(shù)可獲得高品質(zhì)的離散頻率源。
1鎖相環(huán)頻率合成器的原理 1.1鎖相環(huán)原理 鎖相環(huán)(PLL)是構(gòu)成頻率合成器的核心部件。
主要由相位比較器(PD)、壓控振蕩器(VCO)、環(huán)路濾波器(LP)和參考頻率源組成。
鎖相環(huán)是一種利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)反饋控制電路。
他的被控制量是相位，被控對象是壓控振蕩器。
如圖1 所示，如果鎖相環(huán)路中壓控振蕩器的輸出信號(hào)頻率發(fā)生變化，則輸入到相位比較器的信號(hào)相位θv(t)和θR(t)必然會(huì)不同，使相位比較器 輸出一個(gè)與相位誤差成比例的誤差電壓Vd(t)，經(jīng)環(huán)路濾波器輸出一個(gè)緩慢變化的直流電壓Vc(t)，來控制壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位， 使輸入和輸出相位差減小，直到兩信號(hào)之間的相位差等于常數(shù)。
此時(shí)，壓控振蕩器的輸出信號(hào)頻率和輸入信號(hào)頻率相等，且環(huán)路處于 鎖定狀態(tài)。
1.2鎖相環(huán)頻率合成器原理 如圖2所示，鎖相環(huán)頻率合成器是由參考頻率源、參考分頻器、相位比較器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、可變分頻器構(gòu)成。
參考分頻器對 參考頻率源進(jìn)行分頻，輸出信號(hào)作為相位比較器參考信號(hào)。
可變分頻器對壓控振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻，分頻之后返回到相位比較器輸入端與參考信號(hào)進(jìn)行比較。
當(dāng)環(huán)路處于鎖定時(shí)有f1=f2， 因?yàn)閒1=fr/M，f2=fo/N，所以有fo=Nfr/M。
只要改變可變分頻器的分頻系數(shù)N，就