毕业设计说明书--锁相式数字频率合成器.doc

PAGE PAGE 68 前言 现代频率合成技术正朝着高性能、小型化的方向发展。应用最为广泛的是锁相式数字频率合成器（PLL）和直接数字频率合成器（DDS）。 早期的频率合成器主要由分立元器件来实现。80年代以来，微电子技术和计算机技术的飞速发展，使得频率合成器趋于全集成化，所有电路都集成在一块芯片上。频率合成器的发展趋势是频率更高、系统功能更强、制作工艺更先进、集成度更高、成本更低、系列品种更加完善。双环或多环锁相式频率合成器、DDS与锁相式混合的频率合成器已经实现单片集成。在有些场合，专用DDS 芯片在控制方式、转化速度等方面往往与系统的要求差距很大，这时可用EDA（电子设计自动化） 技术按照自己的需要来设计基于DDS 的ASIC。另一种方法是用DSP 芯片来实现基于某种算法的DDS。用这种方法可以产生比采用正弦查表法更多的频率，更关键的是在特定频率时的谐波失真很小。而以DSP 芯片为核心的硬件设计，又使其具有设计简单、小型、可靠等优点。 现代通信与电子系统的发展，对频率合成技术在多个性能方面提出了更高的要求，也使得频率合成技术朝着集成化、程控化、数字化、小型化、频率范围的宽带化、频率间隔的微细化、频率转化的高速化这样一个方向发展。这也必将使得频率合成技术在信号合成、仪器仪表、现代通信、软件无线电等领域得到更加广泛的应用。 本文设计了一个基于锁相技术的频率合成器，用它来实现由1K Hz基准源产生1K Hz-1MHz的稳定信号，步进频率为1KHz，在合成频率范围内输出频率可以自由选择。在仔细研究频率合成理论的基础上，制定适于实验室工作环境的频率合成方案，完成环路的设计，选择合适的集成锁相环芯片。在此基础上设计电路原理图，制作电路板，进行电路调试及测试数据分析，实现了频率合成的功能。 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc137636901 摘 要 PAGEREF _Toc137636901 \h 1 HYPERLINK \l _Toc137636902 一 概述 PAGEREF _Toc137636902 \h 3 HYPERLINK \l _Toc137636903 1.1 引言 PAGEREF _Toc137636903 \h 3 HYPERLINK \l _Toc137636904 1.2 频率合成技术的分类 PAGEREF _Toc137636904 \h 3 HYPERLINK \l _Toc137636905 1.2.1 直接模拟式频率合成器 PAGEREF _Toc137636905 \h 3 HYPERLINK \l _Toc137636906 1.2.2 锁相式频率合成技术 PAGEREF _Toc137636906 \h 3 HYPERLINK \l _Toc137636907 1.2.3 直接数字频率合成技术 PAGEREF _Toc137636907 \h 4 HYPERLINK \l _Toc137636908 1.2.4 混合式频率合成技术 PAGEREF _Toc137636908 \h 5 HYPERLINK \l _Toc137636909 1.3 频率合成技术的新进展 PAGEREF _Toc137636909 \h 5 HYPERLINK \l _Toc137636910 1.4 本文主要研究内容 PAGEREF _Toc137636910 \h 6 HYPERLINK \l _Toc137636911 二 锁相环基本原理 PAGEREF _Toc137636911 \h 7 HYPERLINK \l _Toc137636912 2.1 引言 PAGEREF _Toc137636912 \h 7 HYPERLINK \l _Toc137636913 2.2 锁相环路的工作过程 PAGEREF _Toc137636913 \h 7 HYPERLINK \l _Toc137636914 2.3 锁相环路的组成 PAGEREF _Toc137636914 \h 8 HYPERLINK \l _Toc137636915 2.3.1鉴相器 PAGEREF _Toc137636915 \h 8 HYPERLINK \l _Toc137636916 2.3.2 环路滤波器 PAGEREF _Toc137636916 \h 9 HYPERLINK \l _Toc137636917 2.3.3 压控振荡器 PAGEREF _Toc137636917 \h 11 HYPERLINK \l _Toc137636918 三 系统的方案论证及选择 PAGEREF _Toc137636918