1、频率能够变化到与输入信号频率相等，在满足稳定性条件下就在这个频率上稳定下来。达到稳定后，输入信号和压控振荡器输出信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为固定值，环路就进入“锁定”状态。它利用环路的窄带跟踪与同步特性，将鉴相器端的输出相位与另端晶振参考的相位保持同步，实现锁定输出频率的功能。同时可得到和参考源相同的频基于频率,合成器,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。

2、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。

3、的有限值。显然，此时的工作频率比其中心频率高。那么，环路滤波器输出最终应为，是的压控增益。如果输入信号是个低频调制的调频信号，则环路滤波器输出就是解调出来的低频信号，因此锁相环可用作调频信号解调器。锁相环的种奇特功能是可以抑制叠加在输入端的噪声，把深埋于噪声中的有用信号检测出来。锁相环的这些功能，就在于它是控制输出信号相位的伺服系统。图输出相位偏移图.锁相频率合成器的基本原理锁相频率合成器是由锁相环路构成的，锁相环是种相位负反馈系统。锁相环实质是个相位误差控制系统。通过比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差，从而产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频。在环路开始工作时，如果输入信号频率与压控振荡器频率不同，则由于两信号之间存在固有的频率差，相位差势必直在变化，鉴相器输出的误差电压就在定范围内变化。在这种误差电压的控制下，压控振荡器的频率也在变化。若压控振荡器的。

4、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。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。

5、，以后缀字母加以区别，其中为脚双列直插式封装，为脚双列直插式封装，为脚贴片封装，为脚贴片式环形封装。单片机部分的选择由于众多单片机里，系列单片机结构比较简单，且可以实现多种功能，价格也比较合理，单片机语言也主要是汇编语言，故选择系列单片机作为系统所用单片机。显示部分此时相位差为零，那么鉴相器输出也为零，环路滤波器输出也必定为零。因此输出频率必然为其中心频率。如果输入信号的角频率不等于，那么鉴相器会产生非零输出，环路滤波器也将产生输出信号，这将使的中心频率朝着相差消失的方向变化。现在假设输入信号频率在时刻突变，如图所示，输入信号的相位则开始偏离输出信号相位，两者之间产生相位差，并随时间而增大。这时，鉴相器产生输出信号也随时间而增大，经环路滤波延迟后也增大，这就使得的频率提高，相位差减小，经段时间之后的频率将精确地等于输入信号的频率，其最终相位差将根据所使用的环路滤波器类型可能减小到零或很小。

6、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器的频率，以达到与输入信号同频同相。所谓全数字锁相环路就是环路部件全部数字化，采用数字鉴相器数字环路滤波器数控振荡器构成的锁相环路。本文采用锁相式频率合成的实现方法，实现中必须解决的关键技术问题是减小相位噪声，以满足用户提出的较为苛刻的相位噪声指标。本课题是设计个由单片机定时计数器及单片机集成锁相环路组成的可程控频率合成器，所以设计过程会涉及到锁相环路频率合成器和单片机方面的知识。.锁相技术发展锁相原理在数学理论方面，早在年代无线电技术发展的初期就己出现。年己建立了同步控制理论的基础。年贝尔赛什第次公开发表了锁相环。

7、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能完成多种功能，但该集成的压控振荡器的频段跨越范围不宽且工作频率最高仅。方案二采用串行输入频合器如内含参考振荡器参考分频器相位检测器可编程计数器及接收串行输入数据所必需的移位寄存器和锁存电路，其优点是工作频率高，占用单片机的外围接口不多，为实现单片机的其它控制节省了硬件资源。但由于采用串行编码，测试起来不直观，而且芯片不易购买。方案三集成锁相频率合成。该芯片是块位并行码输入的单模单片锁相环频率合成器，片内包括外接晶体的振。

8、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。优点是不同频率间的转换时间很短和具有很好的频率分辨率缺点是不能产生大量的输出频率，杂散分量多，对滤波和屏蔽的要求很高，功率相当大。这种方法现在很少使用。直接数字式频率合成是种近年发展起来的新的频率合成技术，是从相位的概念出发进行频率合成的。它采用了数字取样技术，。

9、荡分频器个可编程序分频器个鉴相器和锁定检测器。参考分频器带有位计数器，参考分频比通过三个输入端控制的存储及编码。最大可变分频比为，最高工作频率为。该集成配合独立便能满足系统设计的要求。本设计的特点是全面采用数字电路方案，因而工作稳定可靠。利用单片机控制管理，使频率设置和占空比调整等操作可用键盘输入，十分方便。数字频率合成技术使输出频率准确和稳定，频率分辨率为基准频率或由于晶体振荡器具有很好的长期时间稳定性，锁相环具有很好的短期时间稳定性，两者相结合可在设计要求的频率范围内获得近似于晶体振荡器的频率稳定度，这是本方案最重要的特点。另外，电路产生的信号波形很好，其中正弦信号的失真度仅为.。对于小型通用信号产生器而言，这是个比较理想的设计方案。考虑到实际情况，我们选择了第三个方案即采用。是具有双模分频比预置定频器的锁相环频率合成器集成电路。适用于高频通信设备作频，率合成器用。它具有三种封装形式。

10、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。

11、将参考信号的频率相位幅度等参数转变为组取样函数，然后直接运算出所需要的频率信号，并把数字量形式的信号通过数模转换器转换成模拟量形式，在时域中完成频率合成。其主要优点是转换频率的时间短可达级，频率相位和幅度均可实现程控缺点是输出信号的频率上限不够高，使其在高频段应用受限。锁相式频率合成是种将锁相环原理应用于频率合成的方法。其优点是由于锁相环相当于窄带跟踪滤波器，它具有良好的窄带跟踪特性，能很好地选择所需频率的信号，抑制寄生分量，而且避免了大量使用滤波器，有利于集成化和小型化此外，个设计良好的压控振荡器具有较高的短期频率稳定度，而高精度标准晶体振荡器则具有很好的长期频率稳定度，利用锁相环路把二者的优点结合在起，就使锁相式频率合成法能够提供长期稳定度和短期稳定度都比较高的信号输出缺点是频率转换时间比较大，由环路内噪声引起的输出信号相位抖动比较大。.锁相频率合成器当前，随着数字技术的发展及微控制。

12、路的数学描述，用锁相环路提取相干载波来完成同步检波。到了年代，电视接收机的同步扫描电路中开始广泛地应用锁相技术，使电视图像的同步性能得到很大改善。进入年代，随着空间技术的发展，由杰斐和里希廷利用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功，并首次发表了包含噪声效应的锁相环路线性理论分析的文章，同时解决了锁相环路最佳化设计问题。在年代，维特比研究了无噪声锁相环路的非线性理论问题，并发表了“相干通信原理”书。到年代林特塞和查利斯进行了有噪声的阶二阶及高阶锁相环路的非线性理论分析，并作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。

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