2.4.3频率合成器解读.ppt

2.4.3 频率合成器 序言 ㈠ 十进制频率合成器的总体组成 ㈡ 十进制锁相合成单元 ㈢ 输出频率的连续调节 序言 这里要讲的频率合成器指的是十进制频率合成器，它与上节所讲的锁相式合成信号发生器没有本质区别。主要是采用了十进制锁相合成单元，这使它不仅实现了输出频率的高稳定度、准确度，而且采用十进制数字度盘来选择频率，调谐方便而且频率分辨率高，后者可达到1Hz。此外它既可以工作在间隔很小的各个离散的频率点上，也可工作在连续频率的任一频率上。 ㈡ 十进制锁相合成单元 * 要求：掌握十进制频率合成器的总体组成和各十进制锁相合成单元的工作原理。 本节我们分三个问题来讨论：1. 十进制频率合成器的总体组成 2.十进制锁相合成单元的工作原理 3.输出频率的连续调节 因此，这种十进制频率合成器作为标准频率源而获得广泛应用。 ㈠ 十进制频率合成器的总体组成 一个十进制频率合成器的总体方框图如图。共有八个十进锁相合成单元，前面的五个DS-1结构相同且串联连接，其输出频率都在1.2 MH到1.3 MHZ之间。 最后一个DS-1输出的频率送到DS-2。DS-2的输出频率为21～22MHZ，它加到合成单元DS-4，DS-4的输出频率为101～122MHZ。DS-3输出101～92MHZ十个点频，它和DS-4的输出频率在混频器M相减，最后得200HZ—30MHZ的输出频率。 基准频率产生部分产生100kHZ、1MHZ、5MHZ和9MHZ四个基准频率，分别送到八个合成单元。 ÷ × DS-1 0-9 S 1 1.2-1.3 MHz DS-1 0-9 S 2 1.2-1.3 MHz DS-1 0-9 S 3 1.2-1.3 MHz DS-1 0-9 S 4 1.2-1.3 MHz DS-1 0-9 S 5 1.2-1.3 MHz DS-2 0-9 21-22MHz DS-4 0-9 DS-3 0-9 内插振荡器 1.2-1.3MHz 2.5MHz 9MHz 5MHz 1MHz 100kHz 200Hz-30MHz 101-122MHz 101-92MHz 1MHz 5MHz × 1MHz × 10MHz × 100KHz × 10KHz × 1KHz × 100Hz × 10Hz × 1Hz 9MHz 100KHz 由一个倍频环和两个混频器、一个分频器组成。倍频环?1取出基准频率100kHZ的18次到27次倍频，即VCO分别输出1.8，1.9，… 2.7MHZ十个点频率。 来自低位合成单元（或内插振荡器）的频率（1.2～1.3MHZ）先在混频器M1中与9MHZ基频相加，得10.2～10.3MHZ。再与VCO的输出在混频器M2中相加，得12～13MHZ信号。最后经10分频，输出1.2～1.3MHZ的合成频率。该频率反映出了本单元以及各低位合成单元的频率度盘步位。 ⒈ DS-1合成单元 VCO PD 100kHz 基准 12-13 MHz 1.2-1.3 MHz 10.2-10.3MHz 9MHz 基准 1.2-1.3MHz 由低位合成单元来 ?1 M1 (+) M2 (+) 1/10 1.8-2.7MHz 与DS-1单元只有两点区别：一是增加了一级二倍频器，把基准频率9MHZ 变为18MHZ 。二是其输出端不设1/10分频器。 来自最后一级DS-1（?10kHZ）的输出频率1.2～1.3MHZ 与二倍频器的输出频率18MHZ在混频器M1中相加，得到19.2～19.3 MHZ。再与倍频环的输出1.8～2.7 MHZ在混频器M2中相加，就得到DS-2的输出频率21-22 MHZ。 ⒉ DS-2合成单元（?100 KHz） VCO PD 1.8-2.7MHz 100kHz （基准） 21.154321MHz 19.2-19.3MHz 9MHz 1.2-1.3MHz 由DS-1 （?10kHz ）来 ?2 18MHz M1 (+) M2 (+) （基准） 1.9MHz 21-22MHz 19.254321MHz 1.254321MHz） 是一个倍频环，基准频率为1MHz，当其度盘“?1MHZ”在十个步位0，1，2，…9改变时，VCO依次输出十个递减的点频率：101，100，…93，92MHZ。 ⒊ DS-3合成单元（?1MHz） VCO PD 101~92 MHz 1MHz 基准 由一个加法混频环?1和一个倍频环?2组成。 倍频环?2的输出 f2为三个点频率：80，90和100MHZ，分别对应于“?10MHZ”度盘三个步位0，1，2。然后，它与VCO1的输出频率 f0 混频，取其差频 fd = fo-f2，fd经滤波后与来自DS-2的输出频率 fS（21～22 MHZ）进行相位比较，使本单元的输出频率为 fo = f2+ fS，即