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单片机并行输入控制图.dwg (CAD图纸)
单片机控制接线图.dwg (CAD图纸)
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整体控制图.dwg (CAD图纸)
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1、锁相频率合成模块,在这过程中加入单片机传输串行码来控制该集成模块的分频比。.方案的选择集成锁相环频率合成器芯片的选择方案单片集成锁相环。它除了包含有鉴相器双平衡模拟乘法器和压控振荡器射极耦合多谐振荡器之外,还有三个放大器限幅器和稳压电路等。因此它的环路性能和通用性能的较好,是属于通用型的集成锁相环。这使得频率合成器的成本体积和功耗都大大下降,简化了设计和生产调试的复杂程度,而可靠性则明显提高。锁相频率合成器高速前置分频器计数器鉴相器和控制逻辑组成。高速前置分频器采用吞脉冲分频技术,通过模式选择确定对输出频率还是主计数器和参考计数器分别对双模前置分频器输出频率和参考频率进行分频辅助计数器用于模式选择控制逻辑鉴相器产生上下频率控制信号还具有鉴相频率检测时钟检测引脚。各计数器的计数值可以通过串行或并行接口编程实现,也可以直接通过连。
2、在电路调试时要根据需要对和的值作适当的调整,以及对中的电感线圈作出适当。.单片机模块的设计单片机模块的构成及分析单片机模块是本系统设计的控制核心,框图如图所示,其主要的功能有,根据操作信息,输出相应的可编程程序分频比。进而控制振荡频率,并显示其送出的频率值。,根据操作信息完成些其他的功能如频率自动步进递减或,预置频率记忆的功能。图单片机模块框图单片机模块部分由键盘输入数值,然后通过数码管显示读值,其中用到了单片机芯片显示驱动和译码器。单片机单片机是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能位微处理器,俗显示部分主要有数码管显示和液晶显示。方案数码管显示此种显示结构般,用于各类仪表仪器家用电器等的数字显示。方法成熟,无须为驱动显示部分另外编程,而且价格便宜,但是显示的内容有限,另外就是不够美观。方案二用液晶显示此种显示。
3、设计.锁相频率合成系统的简介本系统由单片机控制频率合成及压控振荡模块组成,系统方框图如图所示,其中频率合成器压控振荡器产生高稳定度的正弦波形,而单片机部分是用来控制系统的各种功能及频率的可编程程序分频比并输出给数码管显示读数。图系统方框图模块说明单片机模块。包含单片机键盘显示屏。它的工作原理是根据用户操作信息通过键盘输入数据,然后通过程序使单片机输出相对应的信息到频率合成模块,进而控制系统的各种功能,频率的合成及各种参数,输入的数据还可通过数码显示。频率合成模块。包括与单片机连接的并行接口频率合成器低通滤波器压控振荡器。它的工作原理是用个高稳定的参考振荡器即晶振作为参考频率,然后信号通过集成锁相频率合成模块进行锁定和合成,合成频率又经过低通滤波器进行环路参数调整再输出到压控振荡器,这时的输出频率为,压控振荡器又反馈信号回该集。
4、上拉电阻保证输入端在断开时停留在逻辑,而只需要个开关将数据改变成“零”态。和为参考振荡器输入输出,当这些引脚联到外部并联谐振晶体的端子时,它们可以组成个在片内参考振荡器。适当数值的调频电容必须从和连到地。为相位检测器的输出,该引脚为可用作环路误差的相位检测器三态输出。为了达到这目的也可用双端输出。锁相环电路分析锁相环电路原理图附图。当参考频率设定为,输出频率为,可采用直接分频方式,环路的可编程分频器的分频比由下式计算得计算得最小分频比,最大分频比。在锁相环路中,环路滤波器的设计是十分重要的。本系统采用无源比例积分滤波器,其结构简单,性能稳定,调试方便。各个参数计算如下平均分频比鉴相器灵敏度压控振荡器灵敏度在工程上可用下式求得实际测得环路总增益环路自然谐振角频率环路阻尼系数取ξ.,根据上两式取,.。为了使环路工在最佳工作状态,。
5、器件尽量靠紧,走线也尽量的短。在此电路板的调试过程中发现在的级间率稳定度。个典型的锁相频率合成器的原理框图如图所示设晶振的输出频率为,的输出频率为,则它们满足公式其中和分别为参考分频器和主分频器的分频比,在外部设置并行或串行数据控制分频比,就可以产生出所需要的频率信号。用锁相环构成的频率合成器具有频率稳定度高相位噪声小电路简单易集成易编程等特点。图锁相环频率合成器的原理框图锁相环是传递相位的闭环系统,只要研究环路的相位数学模型或基本方程就可以获得环路的完整性能。根据图,设为晶振经分频器分频之后的相位,为输出相位,为经分频器分频之后的相位,为鉴相器的输出相位,环路的基本函数可以表示为闭环传递函数开环传递函数其中称做前向传递函数,称做后向传递函数,为鉴相器的鉴相增益,为的压控灵敏度,为环路滤波器的传递函数。第三章锁相频率合成器的。
6、线实现。该芯片具有功耗低相位噪声低杂散小分频频率高编程灵活方便等优点。主计数器输出频率和参考计数器输出频率即为鉴相频率,他们和输入频率参考频率的关系为,当环路锁定时,应有。设计的频率合成器系统是通过串行口,来自单片机的频率控制字对集成锁相芯片的内部分频器进行设置,将所需频率进行次分频作为路鉴相输入,将参考频率进行分频作为另路鉴相输入,通过鉴相器后得到反映两路鉴相信号误差的输出和,和经过环路滤波器,对噪声和杂散等干扰进行抑制后得到的控制电压,控制工作,使输出频率锁定在改变单片机控制数据,可以选择不同的波道。第二章锁相环路和锁相频率合成器的基本原理由于本文采用的频率合成方法是应用锁相环路的间接频率合成,因此首先要了解锁相环路的基本工作原理和基本构成部分才能进步的开展下步的工作。.锁相环基本原理锁相环路是个相位差自动调节系统,首先。
7、结构简单,只须连在单片机中输出的口即可,方法也较为成熟,需要为驱动显示部分另外编程,而且价格较为贵,但是显示的内容丰富,内容美观。综合考虑,我们选择第种方案。.锁相环路功能模块电路的设计压控振荡电路结合指标要求,采用改进型高稳定度电容三点式的克拉波电路,见附图。由于电容三点式的克拉波的高稳定性,电容三点式振荡电路又称考毕兹振荡电路所示,其结构与电感三点式振荡电路相似,只是将电感电容互换了位置.为了形成集电极回路的直流通路,.可以看出,它符合三点式振荡电路射同基反的构成原则,满足自激振荡的相位平衡条件.这种振荡电路的特点是振荡频率可做得较高,般可达到以上,由于对高次谐波阻抗小,使反馈电压中的高次谐波成分较小,因而振荡波形较好.电路的缺点是频率调节不便,这是因为调节电容来改变频率时,既使采用双连可变电容与也难于按比例变化,从而引。
8、于输入信噪比,而是由环路信噪比决定,较高的环路信噪比可取得较低的门限性能。.易于集成化。环路集成化与数字化为减小体积降低成本增加可靠性多用途提供了条件。.频率合成的方法实现频率合成的方法很多,总的可分为相干合成和非相干合成两大类。非相干合成就是利用多个独立无关的晶体振荡器作参考频率源来产生所需的频率。相干合成就是由个高稳定度和准确度的标准信号源产生若干具有同稳定度和准确度的频率,这些频率与基准频率之间是完全相关的,各输出频率之间也是完全相关的。相干合成按其型式分为三种直接式频率合成,锁相式频率合成和直接数字式频率合成,这三种不同的频率合成型式既体现了频率合成技术的发展过程,又各有优缺点。直接合成法是最早被采用的频率合成法。它利用倍频即乘法分频即除法混频即加法和减法及滤波,从单参考频率源产生多个所需的输出频率。基于频率,合成器。
9、起电路工作性能的不稳定.因此,该电路只适宜产生固定频率的振荡.用集成运放构成的电容三点式振荡电路。在反馈电压高影响变容二极管的电容值时,不会改变电路的反馈系数,波形稳定。我们还在振荡器的后面加入了级简单的放大电路,提高输出电压。其中由,及组成感抗支路组成反馈电容,其振荡频率主要由,及变容二极管的电容值来决定,因此只要用锁相环送来的电压控制的电容值就可以改变其振荡频率。压控振荡器为电容三点式,产生的波形较好且稳定,从插头送来的低通滤波器输出电压控制了变容关的容量,从而控制压控振荡器的频率。变容二极管其以估算,压控范围可以过题目所求的。振荡管选用。其参数为,.是优秀的高频小功率管符合电路要求且本地易购。在调试过程中为了减小电源对振荡频率稳定度的影响,我们采用对其进行高低频滤波。同时在布板的时候考虑到级间电容等因素的影响,我们把元。
10、波锁相频率源及微波锁相功率放大器等。目前,锁相环路的理论研究正日臻完善,应用范围遍及整个电子技术领域。现在锁相环路正向着集成化数字化多用途系列化高速度高性能方向迅速发展,且商品化集成锁相环路日益增多,为锁相技术应用提供了广阔前景。.锁相技术的特点锁相环路处于正常工作状态时,有如下基本特点.可以实现理想的频率控制。由于锁相环路包含有个固定积分环节环路输出无剩余稳态频差存在。.良好的窄带载波跟踪特性。当压控振荡器输出频率锁定在输入频率上时,位于信号频率附近的干扰成分将以低频干扰的形式进入环路,而绝大部分干扰会受到环路滤波器的低通特性的抑制,就相当于个窄带的高频带通滤波器。.良好的调制跟踪特性。锁相环路中的压控振荡器输出频率可以跟踪输入信号的瞬时变化,表现了良好的调制跟踪性能。.门限性能好。锁相环路不像般的非线性器件那样,门限取决。
11、,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.锁相环路锁相环路是个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统,它在无线电技术的各个领域得到了很广泛的应用。锁相环路有其独特的优良性能,它具有载波跟踪特性,作为个窄带跟踪滤波器,可提取淹没在噪声之中的信号用高稳定的参考振荡器锁定,可作提供系列频率高稳定的频率源可进行高精度的相位与频率测量等等。它具有调制跟踪特性,可制成高性能的调制器和解调器。它具有低门限特性,可大大改善模拟信号和数字信号的解调质量。年代以来,随着集成电路技术的发展,逐渐出现了集成的环路部件通用单片集成锁相环路以及多种专用集成锁相环路,锁相环路逐渐变成了个成本低使用简便的多功能组件,这就为锁相技术在更广泛的领域应用提供了条件。锁相环是个相位误差控制系统。它比较输入信号和振荡器输出信号之间的相位差,从而产生误差控制信号来调整振荡。
12、给出图所示的最基本的锁相环方框图。它包括三个基本部件,压控振荡器鉴相器和环路滤波器。图基本锁相环方框图鉴相器是相位比较装置,所以有时也叫做相位比较器或相敏检波器。它把输出信号和参考信号的相位进行比较,产生对应于两个信号相位差的误差电压。环路滤波器的作用是滤除误差电压中的高频成分和噪声,以保证环路所要求的性能,增加系统的稳定性。压控振荡器受控制电压的控制,使压控振荡器的频率向参考信号的频率接近,也就是使差拍频率越来越低,直到消除频率差而锁定。整个锁相环的工作原理,首先假设输入信号的角频率等于,而为的中心频率,也即控制电压时的频率。了大量实验以充实理论分析。锁相环路具有许多优良特性,它可用于频率合成与交换自动频率调谐模拟和数字信号的相干解调波信号的同步检波数字通信中的位同步提取锁相稳频锁相倍频与分频锁相测速与测距锁相调制与解调微。
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