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文件名称：锁相技术频率合成.ppt
文件大小：1.13 MB
总页数：32 页
更新时间：2021-03-20
总字数：约5.59千字
文档摘要
《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 1 第七章 锁相频率合成 第一节 概述 1. 概念 频率合成器 是将一个高精确度和高稳定度的标准 参考频率，经过混频、倍频与分频等对它进行加、 减、乘、除的四则运算，最终产生大量的具有同样 精确度和稳定度的 频率源 。 2. 应用 频率合成器在雷达、通信、遥控遥测、电视广 播和电子测量仪器等方面得到了广泛的应用。 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 2 3. 频率合成器的主要技术指标 ①频率范围：频率合成器的工作频率范围。不同的 用途有不同的频率范围。 ②频率间隔 ：频率合成器输出的相邻两个频率之 间的最小间隔。又称频率分辨率。 r f ③频率转换时间 ：频率合成器输出频率转换后， 达到稳定工作所需的时间。它和采用的的方法有关。 s t ④频率稳定度：在规定的时间间隔内，频率合成器 输出频率偏离规定值的量。 和 之间的关系： r f s t r s f t 25 ? 工程上可用 的经验公式 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 3 4. 频率合成的方法 ①直接频率合成：利用混频器、倍频器、分频器 和带通滤波器来完成对频率的四则运算。 双混频 — 分频模块： 其中： i i f f f f 10 2 1 ? ? ? 优缺点：频率转换速度快，但体积大，成本高， 输出信号中有寄生频率。 图 7-1 双混频 - 分频模块 （二） P153 P164 图 6 － 19 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 4 锁相频率合成的基本框图 ② . 间接频率合成 ---- 应用锁相环实现频率合成 环路锁定后： N f f f o d r ? ? r o Nf f ? 参考基准频 率，一般由 晶体振荡器 构成。 可编程分频 器， N 为分 频次数。 和 有相同的频率稳定度。由于 N 是可编程 的，不同的分频次数就有不同的频率输出，而且相 邻的两个频率之间的频率增量为 。 o f r f r f 比较 频率 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 5 ③ . 直接数字频率合成 计算机或微处理器根据某种算法或通过查表获得 所需波形各点的值，经过 D/A 转换器输出波形。 计算机 / 微处理器 D/A 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 6 第二节 变模分频合成器 1. 前置分频 PLL 频率合成器 d f 环路锁定后： V N f f f o d r ? ? ? r o Vf N f ? ? 问题： ①增加前置分频器，解决了输出频率高于程序分频 器的工作频率的问题，提高了输出频率范围。 一、变模分频合成器方法 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 7 解决的办法：不改变频率分辨率，同时提高输出 频率范围，采用“ 变模分频器 ”。 ②输出频率增量为 ，频率分辨率降低了。 r Vf ③如果保持原有的频率分辨率 ，需要使参考频率 降低为 ，同时又使得 增长了 V 倍。 r f V f r s t r r s f V V f t ? ? ? 25 25 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 8 2. 双模分频 PLL 频率合成器 d f 模式控制 =H V+1 模式控制 =L V 是减法计数的可编 程分频器，且 2 1 N N ? 2 1 , N N 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 9 工作原理： 2 1 , N N ①当 都未计数到零时，模式控制为“ H ”， 变模分频器的分频比为（ V+1 ），其输出为 。 ) 1 ( ? V f o ②当 计数到零时，通过与门使 停止工作，同时 模式控制为“ L ”，变模分频器的分频比为 V ，其输 出为 。 此时总共计数了 个 周期 。 V f o 2 N 2 N ) 1 ( 2 ? V N o T ③经过 次计数后，
《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 1 第七章 锁相频率合成 第一节 概述 1. 概念 频率合成器 是将一个高精确度和高稳定度的标准 参考频率，经过混频、倍频与分频等对它进行加、 减、乘、除的四则运算，最终产生大量的具有同样 精确度和稳定度的 频率源 。 2. 应用 频率合成器在雷达、通信、遥控遥测、电视广 播和电子测量仪器等方面得到了广泛的应用。 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 2 3. 频率合成器的主要技术指标 ①频率范围：频率合成器的工作频率范围。不同的 用途有不同的频率范围。 ②频率间隔 ：频率合成器输出的相邻两个频率之 间的最小间隔。又称频率分辨率。 r f ③频率转换时间 ：频率合成器输出频率转换后， 达到稳定工作所需的时间。它和采用的的方法有关。 s t ④频率稳定度：在规定的时间间隔内，频率合成器 输出频率偏离规定值的量。 和 之间的关系： r f s t r s f t 25 ? 工程上可用 的经验公式 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 3 4. 频率合成的方法 ①直接频率合成：利用混频器、倍频器、分频器 和带通滤波器来完成对频率的四则运算。 双混频 — 分频模块： 其中： i i f f f f 10 2 1 ? ? ? 优缺点：频率转换速度快，但体积大，成本高， 输出信号中有寄生频率。 图 7-1 双混频 - 分频模块 （二） P153 P164 图 6 － 19 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 4 锁相频率合成的基本框图 ② . 间接频率合成 ---- 应用锁相环实现频率合成 环路锁定后： N f f f o d r ? ? r o Nf f ? 参考基准频 率，一般由 晶体振荡器 构成。 可编程分频 器， N 为分 频次数。 和 有相同的频率稳定度。由于 N 是可编程 的，不同的分频次数就有不同的频率输出，而且相 邻的两个频率之间的频率增量为 。 o f r f r f 比较 频率 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 5 ③ . 直接数字频率合成 计算机或微处理器根据某种算法或通过查表获得 所需波形各点的值，经过 D/A 转换器输出波形。 计算机 / 微处理器 D/A 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 6 第二节 变模分频合成器 1. 前置分频 PLL 频率合成器 d f 环路锁定后： V N f f f o d r ? ? ? r o Vf N f ? ? 问题： ①增加前置分频器，解决了输出频率高于程序分频 器的工作频率的问题，提高了输出频率范围。 一、变模分频合成器方法 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 7 解决的办法：不改变频率分辨率，同时提高输出 频率范围，采用“ 变模分频器 ”。 ②输出频率增量为 ，频率分辨率降低了。 r Vf ③如果保持原有的频率分辨率 ，需要使参考频率 降低为 ，同时又使得 增长了 V 倍。 r f V f r s t r r s f V V f t ? ? ? 25 25 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 8 2. 双模分频 PLL 频率合成器 d f 模式控制 =H V+1 模式控制 =L V 是减法计数的可编 程分频器，且 2 1 N N ? 2 1 , N N 《锁相技术》 第 7 章 锁相频率合成器 9 工作原理： 2 1 , N N ①当 都未计数到零时，模式控制为“ H ”， 变模分频器的分频比为（ V+1 ），其输出为 。 ) 1 ( ? V f o ②当 计数到零时，通过与门使 停止工作，同时 模式控制为“ L ”，变模分频器的分频比为 V ，其输 出为 。 此时总共计数了 个 周期 。 V f o 2 N 2 N ) 1 ( 2 ? V N o T ③经过 次计数后，