文档介绍：《锁相技术》
课程结业论文
题目双环频率合成器设计
院系名称: 信息科学与工程学院
专业班级: 电子信息工程09级3班
学生姓名:
学号:
授课教师:
2012 年 4 月 28 日
摘要
本文主要介绍了锁相环和锁相频率合成的数学模型,工作原理及频率合成器的应用。双环频率合成器的优点是杂波抑制度高、调试方便;缺点是频率转换速度比直接合成慢。频率合成器是电子系统的心脏,是决定电子系统性能的关键设备,随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展,对频率合成器提出了越来越高的要求。频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换,产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。频率合成理论自20世纪30年代提出以来,已取得了迅速的发展,
关键词锁相环锁相环数学模型锁相环相位模型频率合成器
双环频率合成器的工作原理双环频率合成器的原理图
目次
引言……………………………………………………………………………………………………4
课题目的和意义………………………………………………………………………………………4
课题研究内容…………………………………………………………………………………………4
2锁相环和双环频率合成器的工作原理………………………………………4
………………………………………………………………… 4,5,6
双环频率合成器工作原理………………………………………… 6,7,8
3. 频率合成器应用…………………………………………………………………………………8
频率合成器芯片…………………………………………………………………………………8
频率合成器的EDA实现…………………………………………………………………………9
………………………………………………………………9,10
结论………………………………………………………………………………………………………11
参考文献……………………………………………………………………………… 12
图1 锁相环路的相位模型……………………………………………………………………4
图2 锁相环的线性化相位模型…………………………………………………………………………5
图3 双环频率合成器……………………………………………………………………………………7
图4 双环频率合成器的仿真原理图…………………………………………………………………8
1 引言(或绪论)
课题目的和意义
课题目的
设计双环频率合成器,用systemview软件来仿真和实现。加深对锁相环和频率合成器原理的理解,学会使用systemxiew软件。摸索出双环的配合及参数最佳选择为思路和方法。
课题意义
双环频率合成器的设计实现避免了一些单环频率合成器的缺点,有助于辅助环的性能改善,使频率合成器得到了更广泛的应用。也锻炼了我的思考能力,学会灵活运用软件,有助于我综合能力的提高。
课题研究内容
该课题主要研究双环频率合成器的工作原理,数学模型,设计方法,最优参数的设计和仿真的实现。
2 锁相环和双环频率合成器的工作原理
锁相环简介
锁相环
锁相环是种以消除频率误差为目的的反馈控制电路,但它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差,所以当电路达到平衡状态之后,虽然有剩余相位误差存在,但频率误差可降低到零,从而实现无频差的频率跟踪和相位跟踪。锁相环由三部分组成,它包含压控振荡器,鉴相器和环路滤波器三个基本部件,三者组成一个闭合环路,输入信号为,输出信号为,反馈至输入端。
PD1
PD1
锁相环的数学模型
图1 锁相环路的相位模型
按图1的环路相位模型,不难导出环路的数学模型:
(1)
式(1)是锁相环路数学模型的一般形式,也称动态方程,从物理概念上可以逐项理解它的含义;式中pφe(t)显然是环路的瞬时频差
(2)
右边第一项pφi(t)称固定角频率,
(3)
式中最后一项 AdA0AF (p)sinφe(t)称控制角频差,
 AdA0AF(p)sinφe(t)=Δωo(t)=ωo-ωr (4)
其表示压控振荡器在uc(t)=AdAF(p)sinφe(t)的作用下,产生振荡角频率ωo偏离ωr的数值。
于是动态方程(1)构成如下关系: 瞬时频差=固有频差-控制频差
从方程(1)可以解出稳态相差 ]
锁相环的线性化相位模型
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图2 锁相环的线性化相位模型
当输入与输出的相位线性化差小于30度是,鉴