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频率合成器的设计与分析 频率合成器的设计与分析

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1、隔个值输出个,就能产 生二倍频率的波形。以同样的速率,每隔个点输出就得到倍频率的波形。频率 分辨率与最低频率样。基个限频率由速率决定,与所有的工作频率 有关。的组成图如图的示,它由相位累加器﹑只读存储器﹑数模 转换器和低通滤波器组成,图中为时钟。相位累加器和构成数控振荡 器。相位累加器的长度,用频率控制字去迭制相位累加器的次数。对个定频 ,为常数,即定频率信号的相位变化与时间成线性关系,用相位累加器来实 现这个线性关系。不同的什需要不同的输出,这就可用不同的值加到相 位累加器来完成。当最低有效位为加到相位累加器时,产生最低的频率,在时 钟的作用下,经过了位累加器的个状态输出频率为。加任意的值累 加器,则的输出频率为 图的组成框图 在时钟的作用下,相位累加器通过查表,得到对应于输出频率的量化 振幅值,通过变换,得到连续的量化振幅值,再经过低通滤。 式为 转换时间大约为个参考频率的周期。分辨率与转换时间成反比。例如 ,则,这显然难以满足系统的要求。 基本锁相频率合成器的另个问题是输出是直接加到可变分频器上的, 而这种可编程分频器的最高工作频率可能比所要求的合成器工作频率低得多,因 此在很多场合基本频率合成器是不适用的。 固定分频器的工作频率明显高于可变分频比,超高速器件的上限频率可达千 兆赫以上。若在可变分频器之前串接固定分频器的前置分频器,则可大大提高 的工作频率,如图所示。前轩分频器的分频比为,则可得 图有前置分频器的锁相频率合成器 采用了前置分频器之后,以许合成器得到较高的工作频率,但是因为是固定 的,输出频率只能以为增量变化,合成器的分辨率下降了。避免可编程分频器工 作频率过高的另个途径是,用个本地振荡器通过混频将频率下移,如图所 示。 图下变频锁相频率合成器 。

2、处的相位功率谱 密度来表示。相位噪声是频率合成器质量的主要指标,锁相频率合成器相位噪声主 要来源于参考振荡和压控振荡器。此外,环路电路参数的设计对频率合成器的相位 噪声也有重要影响。图是频率合成吕的实际频谱图。 寄生又称为杂散干扰是非线性部件所产生的,其中最严重的混频器,寄生 干扰表分频器的锁环就提供了种从单个参考频率获得大量频率的 方法。如果用可编程分频来实现分频比,就很容易按增量来改变输出频率。 带有可编程分频器的锁相环为合成大量频率提供了种方法,合成频率都是参考 频率的整数倍。 这种基本的锁相频率合成器存在以下几个问题。首先,从式子可知道,频 率分辨率等于,即输出频率只能以参考频率为增量来改变。为了提高频率合 成器频率分辨率就必须将减小,然而这与转换时间短是相矛盾的。因为转换时间 取决于锁相环的非线性性能,精确的表达式目前还难为导出,工程上常用的经验公 。是不同的。 对短波单边带通信来说,现在多取频率间隔为,有的甚至取,乃至 。对超短波通信来说,频率间隔多取为﹑等。在些测量仪器中, 其频率间隔可达量级。 频率转换时间 频率转换时间是指频率合成器从个频率转换到另个频率并达到稳定 所需要的时间。它与采用的频率合成方法有密切关系。 准确度与频率稳定度 频率准确度是指频率合成器工作频率偏离规定频率的数值,即频率误差。而 频率稳定度是指在规定的时间间隔内,频率合成器频率偏离规定频率相对变化的 大小。这是频率合成器的两个重要指票标,二者既有区别,又有联系。通常认为频 率误差已包括在频率不稳定的偏差之内,因此般只是提频率稳定度。 频谱纯度 影响频率合成器频谱纯度的因素主要有三个,是相位噪声,二是寄生干扰。 相位噪声是瞬间频率稳定度的频域表示,在频谱上呈现为主谱两边的连续噪 声,如图所示。相位噪声的大小可以用频率轴上距主。

3、 优点,而锁相频率合成器是种闭环系统,其频率转换时间和分辨率均不如前两 种好,但其结构简单,成本低。并且输出频率的准确度不逊色与前两种,因此采 用锁相频率合成。 关键词锁相频率合成器 , , , , , , , , 目录 第章绪论 引言 频率合成的技术指标 频率合成器的类型 ,和合成技术 第二章锁相环 锁相环的基本工作原理 锁相环的基本环路方程 鉴相器 环路滤波器 压控振荡器 第三章基于的锁相环频率合成器的设计 锁相环频率合成器的原理 集成锁相环介绍 分频的设计 标准信号源的设计 锁相环参数的设计 第四章软。隔个值输出个,就能产 生二倍频率的波形。以同样的速率,每隔个点输出就得到倍频率的波形。频率 分辨率与最低频率样。基个限频率由速率决定,与所有的工作频率 有关。的组成图如图的示,它由相位累加器﹑只读存储器﹑数模 转换器和低通滤波器组成,图中为时钟。相位累加器和构成数控振荡 器。相位累加器的长度,用频率控制字去迭制相位累加器的次数。对个定频 ,为常数,即定频率信号的相位变化与时间成线性关系,用相位累加器来实 现这个线性关系。不同的什需要不同的输出,这就可用不同的值加到相 位累加器来完成。当最低有效位为加到相位累加器时,产生最低的频率,在时 钟的作用下,经过了位累加器的个状态输出频率为。加任意的值累 加器,则的输出频率为 图的组成框图 在时钟的作用下,相位累加器通过查表,得到对应于输出频率的量化 振幅值,通过变换,得到连续的量化振幅值,再经过低通滤。

4、信号源的设计 锁相环参数的设计 第四章软件介绍及其仿真 概述 的功能特点 的电路功能仿真 仿真 第五章焊接与调试 第六章实验总结 致谢 参考文献 第章绪论 引言 随着电子技术的发展,要求信号的频率越来越准确和越来越稳定,般振荡 器已不能满足系统设计的要求。晶体振荡器的高准确度和高稳定度早已被人们认 识,成为各种电子系统的必选部件。但是晶体振荡器的频率变化范围很小,其频率 值不高,很难满足通信﹑雷达﹑测控﹑仪器仪表等电子系统的需求,在这些应用领 域,往往需要在个频率范围内提供系列高准确度和高稳定度的频率源,这就需 要应用频率合成技术来满足这需求。 频率合成是指以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频 率,由此导。处的相位功率谱 密度来表示。相位噪声是频率合成器质量的主要指标,锁相频率合成器相位噪声主 要来源于参考振荡和压控振荡器。此外,环路电路参数的设计对频率合成器的相位 噪声也有重要影响。图是频率合成吕的实际频谱图。 寄生又称为杂散干扰是非线性部件所产生的,其中最严重的混频器,寄生 干扰表分频器的锁环就提供了种从单个参考频率获得大量频率的 方法。如果用可编程分频来实现分频比,就很容易按增量来改变输出频率。 带有可编程分频器的锁相环为合成大量频率提供了种方法,合成频率都是参考 频率的整数倍。 这种基本的锁相频率合成器存在以下几个问题。首先,从式子可知道,频 率分辨率等于,即输出频率只能以参考频率为增量来改变。为了提高频率合 成器频率分辨率就必须将减小,然而这与转换时间短是相矛盾的。因为转换时间 取决于锁相环的非线性性能,精确的表达式目前还难为导出,工程上常用的经验公 。

5、频后用低通滤器取出差频分量,分频器输出频率为 因此 总之,锁相频率合成器的频率分辨率取决于,为提高频率分辨率应取较低 的而转换时间也取决于,为使转换时间短应取较高的,这两者是矛盾 的。另外,可变分频器和下变频的简单方法并不能从根本上解决这些矛盾。近年来 出现的变模分频锁相频率合成器﹑小数分频锁相频率合成器以及多环锁相频率合 成器等的性能比基本锁相频率合成器有了明显的改善,满足了各类应用的需求。 直接数字式频率合成器 直接数字式频率合成器是近年来发展非常迅速的种器件,它采用全数字技 术,具有分辨率高,频率转换时间短﹑相位噪声低等特点﹑差具有很强的调制功能 和其它功能。 的基本思想是在存储器中存入正弦波的个均匀间隔样值,然后以均匀速 度把这些样值输出到数模变换器,将其变换成模拟信号。最低输出频率的波形会有 个不同的点。同样的数据输出速率,但存储器中的值每。出多个或大量的输出频率,这些输出频率的准确度与稳定度与参考虚浮 率是致的。用来产生这些频率的部件就被称为频率合成器或频率综合器。频率 合成器通过个或多个标准频率产生大量的输出频率,它是通过对标准频率在频 域进行加﹑减﹑乘﹑除来实现的,可以用混频﹑倍频和分频等电路来实现。 频率合成的技术指标 频率范围 频率范围是指频率合成器输出的最低频率和最高频率之间的变化 范围,也可用覆盖系数表示又称之为波段系数。如果覆盖系数 时,整个频段可以划分为几个分波段。在频率合器中,分波段的覆盖系数 般取决于压控振荡器的特性。 要求频率合成器在指定的频率范围之内,所有指定的离散频率点上均能正常 工作,且均能满足其它性能指标。 频率间隔频率分辨率 频率合成器的输出是不连续的。两相邻频率之间的最小间隔,就是频率间隔。 频率间隔又称为频率分辨率。不同用途的频率合成器,对频率间隔的求。

6、 式为 转换时间大约为个参考频率的周期。分辨率与转换时间成反比。例如 ,则,这显然难以满足系统的要求。 基本锁相频率合成器的另个问题是输出是直接加到可变分频器上的, 而这种可编程分频器的最高工作频率可能比所要求的合成器工作频率低得多,因 此在很多场合基本频率合成器是不适用的。 固定分频器的工作频率明显高于可变分频比,超高速器件的上限频率可达千 兆赫以上。若在可变分频器之前串接固定分频器的前置分频器,则可大大提高 的工作频率,如图所示。前轩分频器的分频比为,则可得 图有前置分频器的锁相频率合成器 采用了前置分频器之后,以许合成器得到较高的工作频率,但是因为是固定 的,输出频率只能以为增量变化,合成器的分辨率下降了。避免可编程分频器工 作频率过高的另个途径是,用个本地振荡器通过混频将频率下移,如图所 示。 图下变频锁相频率合成器 。器滤波后,就可得到 所需频率的模拟信号。改变中的数据值,就可以得到不同的波形,如正弦波﹑ 三角波﹑方波﹑锯齿波等周期性的波形。 有如下特点 频率换时间短,可达级,这主要取决于累加器中数字电路的门延迟时 间 分辨率高,可达级,这取决于累加器的字长和参考时钟。如, ,则分辨率 频率变换时相位连续 非常的相位噪声。其相位噪声由参考时钟的纯度确定,随 改善,为输出频率 输出频带宽,般其输出频率约为的以内 具有很强的调制功能。 摘要 频率合成是以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频率, 由此导出多个或大量的输出频率,这些输出的准确度与稳定度与参考频率是致 的。在通信雷达测控仪器表等电子系统中有广泛的应用, 频率合成器有直接式频率合成器直接数字式频率合成器及锁相频率合成器 三种基本模式,前两种属于开环系统,因此是有频率转换时间短,分辨率较高。

7、出多个或大量的输出频率,这些输出频率的准确度与稳定度与参考虚浮 率是致的。用来产生这些频率的部件就被称为频率合成器或频率综合器。频率 合成器通过个或多个标准频率产生大量的输出频率,它是通过对标准频率在频 域进行加﹑减﹑乘﹑除来实现的,可以用混频﹑倍频和分频等电路来实现。 频率合成的技术指标 频率范围 频率范围是指频率合成器输出的最低频率和最高频率之间的变化 范围,也可用覆盖系数表示又称之为波段系数。如果覆盖系数 时,整个频段可以划分为几个分波段。在频率合器中,分波段的覆盖系数 般取决于压控振荡器的特性。 要求频率合成器在指定的频率范围之内,所有指定的离散频率点上均能正常 工作,且均能满足其它性能指标。 频率间隔频率分辨率 频率合成器的输出是不连续的。两相邻频率之间的最小间隔,就是频率间隔。 频率间隔又称为频率分辨率。不同用途的频率合成器,对频率间隔的求。件介绍及其仿真 概述 的功能特点 的电路功能仿真 仿真 第五章焊接与调试 第六章实验总结 致谢 参考文献 第章绪论 引言 随着电子技术的发展,要求信号的频率越来越准确和越来越稳定,般振荡 器已不能满足系统设计的要求。晶体振荡器的高准确度和高稳定度早已被人们认 识,成为各种电子系统的必选部件。但是晶体振荡器的频率变化范围很小,其频率 值不高,很难满足通信﹑雷达﹑测控﹑仪器仪表等电子系统的需求,在这些应用领 域,往往需要在个频率范围内提供系列高准确度和高稳定度的频率源,这就需 要应用频率合成技术来满足这需求。 频率合成是指以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频 率,由此导出多个或大量的输出频率,这些输出频率的准确度与稳定度。

8、是不同的。 对短波单边带通信来说,现在多取频率间隔为,有的甚至取,乃至 。对超短波通信来说,频率间隔多取为﹑等。在些测量仪器中, 其频率间隔可达量级。 频率转换时间 频率转换时间是指频率合成器从个频率转换到另个频率并达到稳定 所需要的时间。它与采用的频率合成方法有密切关系。 准确度与频率稳定度 频率准确度是指频率合成器工作频率偏离规定频率的数值,即频率误差。而 频率稳定度是指在规定的时间间隔内,频率合成器频率偏离规定频率相对变化的 大小。这是频率合成器的两个重要指票标,二者既有区别,又有联系。通常认为频 率误差已包括在频率不稳定的偏差之内,因此般只是提频率稳定度。 频谱纯度 影响频率合成器频谱纯度的因素主要有三个,是相位噪声,二是寄生干扰。 相位噪声是瞬间频率稳定度的频域表示,在频谱上呈现为主谱两边的连续噪 声,如图所示。相位噪声的大小可以用频率轴上距主。信号源的设计 锁相环参数的设计 第四章软件介绍及其仿真 概述 的功能特点 的电路功能仿真 仿真 第五章焊接与调试 第六章实验总结 致谢 参考文献 第章绪论 引言 随着电子技术的发展,要求信号的频率越来越准确和越来越稳定,般振荡 器已不能满足系统设计的要求。晶体振荡器的高准确度和高稳定度早已被人们认 识,成为各种电子系统的必选部件。但是晶体振荡器的频率变化范围很小,其频率 值不高,很难满足通信﹑雷达﹑测控﹑仪器仪表等电子系统的需求,在这些应用领 域,往往需要在个频率范围内提供系列高准确度和高稳定度的频率源,这就需 要应用频率合成技术来满足这需求。 频率合成是指以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频 率,由此导。

9、器滤波后,就可得到 所需频率的模拟信号。改变中的数据值,就可以得到不同的波形,如正弦波﹑ 三角波﹑方波﹑锯齿波等周期性的波形。 有如下特点 频率换时间短,可达级,这主要取决于累加器中数字电路的门延迟时 间 分辨率高,可达级,这取决于累加器的字长和参考时钟。如, ,则分辨率 频率变换时相位连续 非常的相位噪声。其相位噪声由参考时钟的纯度确定,随 改善,为输出频率 输出频带宽,般其输出频率约为的以内 具有很强的调制功能。 摘要 频率合成是以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频率, 由此导出多个或大量的输出频率,这些输出的准确度与稳定度与参考频率是致 的。在通信雷达测控仪器表等电子系统中有广泛的应用, 频率合成器有直接式频率合成器直接数字式频率合成器及锁相频率合成器 三种基本模式,前两种属于开环系统,因此是有频率转换时间短,分辨率较高 。频后用低通滤器取出差频分量,分频器输出频率为 因此 总之,锁相频率合成器的频率分辨率取决于,为提高频率分辨率应取较低 的而转换时间也取决于,为使转换时间短应取较高的,这两者是矛盾 的。另外,可变分频器和下变频的简单方法并不能从根本上解决这些矛盾。近年来 出现的变模分频锁相频率合成器﹑小数分频锁相频率合成器以及多环锁相频率合 成器等的性能比基本锁相频率合成器有了明显的改善,满足了各类应用的需求。 直接数字式频率合成器 直接数字式频率合成器是近年来发展非常迅速的种器件,它采用全数字技 术,具有分辨率高,频率转换时间短﹑相位噪声低等特点﹑差具有很强的调制功能 和其它功能。 的基本思想是在存储器中存入正弦波的个均匀间隔样值,然后以均匀速 度把这些样值输出到数模变换器,将其变换成模拟信号。最低输出频率的波形会有 个不同的点。同样的数据输出速率,但存储器中的值每。

10、件介绍及其仿真 概述 的功能特点 的电路功能仿真 仿真 第五章焊接与调试 第六章实验总结 致谢 参考文献 第章绪论 引言 随着电子技术的发展,要求信号的频率越来越准确和越来越稳定,般振荡 器已不能满足系统设计的要求。晶体振荡器的高准确度和高稳定度早已被人们认 识,成为各种电子系统的必选部件。但是晶体振荡器的频率变化范围很小,其频率 值不高,很难满足通信﹑雷达﹑测控﹑仪器仪表等电子系统的需求,在这些应用领 域,往往需要在个频率范围内提供系列高准确度和高稳定度的频率源,这就需 要应用频率合成技术来满足这需求。 频率合成是指以个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频 率,由此导出多个或大量的输出频率,这些输出频率的准确度与稳定度。 优点,而锁相频率合成器是种闭环系统,其频率转换时间和分辨率均不如前两 种好,但其结构简单,成本低。并且输出频率的准确度不逊色与前两种,因此采 用锁相频率合成。 关键词锁相频率合成器 , , , , , , , , 目录 第章绪论 引言 频率合成的技术指标 频率合成器的类型 ,和合成技术 第二章锁相环 锁相环的基本工作原理 锁相环的基本环路方程 鉴相器 环路滤波器 压控振荡器 第三章基于的锁相环频率合成器的设计 锁相环频率合成器的原理 集成锁相环介绍 分频的设计 标准信号源的设计 锁相环参数的设计 第四章软。

参考资料:

[1]某美容院积分管理系统的设计(第32页,发表于2023-08-08 15:40)

[2]某美容院积分管理系统的设计(1)(第32页,发表于2022-06-24 07:05)

[3]某家具店进销存管理系统设计文档01(第23页,发表于2022-06-24 07:05)

[4]某煤矿井下采区变电所供电系统设计03(第29页,发表于2022-06-24 07:05)

[5]某煤矿井下采区变电所供电系统设计02(第29页,发表于2022-06-24 07:05)

[6]某煤矿井下采区变电所供电系统设计01(第29页,发表于2022-06-24 07:05)

[7]某煤矿供电系统设计计算示例(第24页,发表于2023-08-08 15:39)

[8]某螺旋式物料运输机传动系统减速器设计与建模分析(第61页,发表于2023-08-08 15:36)

[9]某旅游公司旅游信息的发布与管理(第25页,发表于2022-06-24 07:05)

[10]某旅馆八层框架结构设计计算书(第109页,发表于2023-08-08 15:30)

[11]某旅馆八层框架结构设计计算书土木工程毕业设计(第109页,发表于2023-08-08 15:34)

[12]某猎头公司管理软件的研发与实现(第34页,发表于2022-06-24 07:05)

[13]某矿选矿设计说明书(第87页,发表于2022-06-24 07:04)

[14]某军队战友录系统的设计(第24页,发表于2022-06-24 07:04)

[15]某景观公司产品展示系统的设计(第26页,发表于2023-09-14 20:16)

[16]某机械加工车间除尘工艺设计(第8页,发表于2023-09-14 20:16)

[17]某家教公司作业审阅系统的研发(第22页,发表于2022-06-24 07:04)

[18]某家教公司主网站的设计与应用(第18页,发表于2022-06-24 07:04)

[19]某集团综合办公楼毕业设计(第68页,发表于2023-09-14 20:16)

[20]某集团公司产品研发及展示中心全现浇混凝土框架结构设计(第153页,发表于2022-06-24 07:04)

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