潍坊学院锁相技术课程0204043教学大纲.DOC

潍坊学院《锁相技术》课程（0203048）教学大纲 适用专业：通信工程专业；总学时：32 学时 ；学分：2 学分 一、说明 1、本课程的目的、任务 《锁相技术》是通信工程专业的专业选修课。本课程重点讲授有关锁相环路的工作原理、跟踪、噪声、捕获；环路工作的物理过程、数学模式、各种性能分析、集成锁相环典型电路的性能、原理与应用；锁相频率合成原理、性能，实际电路与应用。 本课程的教学宗旨和目标是：从锁相技术的基本概念、基本功能着手，讲解锁相环路的工作原理、跟踪、噪声和捕获性能的基础理论，使学生系统掌握锁相技术的原理、环路性能分析、典型环路的构成、设计及应用，为今后从事通信工程方面的工作，尤其是通信电路设计工作奠定基础。 2、本课程的教学要求 通过本课程的学习，应使学生达到以下要求： 1）掌握锁相技术基本工作原理、环路失锁、捕获、跟踪过程及环路锁定条件； 2）掌握锁相技术相位模型和动态方程的概念，掌握用相位模型分析一阶环和二阶环的工作特性； 3）学会分析锁相环路对输入暂态信号的跟踪特性； 4）学会锁相环路对输入正弦相位信号的分析方法，掌握调制跟踪与载波跟踪概念； 5）了解锁相环路的噪声滤除特性，掌握等效环路噪声带宽和环路信噪比的概念； 6）学会用相图法分析锁相环路的捕获性能，并掌握二阶锁相环路捕获带，快捕带，捕获时间的计算方法； 7）了解锁相环路在通信领域和频率合成技术中的应用，掌握频率合成技术。 教学思路： 教学方法主要采用课堂讲授手段教学。根据各章节内容的特点因章节施教，启发式教学贯穿始终。本课程理论性较强，要求教师在教学过程中要充分重视课堂教学，重点讲解各元器件的构成与工作原理。通过讲解应用实例加深学生对各部件工作原理的真正理解，并熟练掌握相关知识。 二、课程内容及课时分配 第一章 锁相环路的基本原理（4学时） 1、教学内容 （1）锁定与跟踪的概念； （2）环路组成； （3）环路的动态方程； （4）一阶锁相环路的捕获、锁定与失锁。 2、教学要求 （1）掌握PLL系统中捕获过程及锁定状态的输入信号和输出信号的相位关系、锁相环路的基本组成及相位模型； （2）掌握锁相环路基本工作原理及组成锁相环路各器件特性； （3）掌握锁相环路的动态方程； （4）掌握一阶锁相环路动态方程的解析求解； （5）掌握环路失锁、捕获、跟踪过程及环路锁定条件。 第二章 环路跟踪性能（10学时） 1、教学内容 （1）线性相位模型与传递函数； （2）二阶线性系统的一般性能； （3）环路对输入正弦暂态信号的响应； （4）环路对输入正弦相位信号的响应； （5）环路稳定性； （6）非线性跟踪。 2、教学要求 （1）掌握锁相环路线性相位模型与传递函数的一般形式； （2）掌握二阶锁相环路的线性动态方程、传递函数、系统性能描述及性能指标； （3）掌握锁相环路在不同的输入暂态信号下相位误差的时间响应； （4）掌握锁相环路对输入正弦相位信号的频率响应； （5）掌握三种常用的二阶环路的频率响应； （6）掌握输入正弦相位信号的调制跟踪与载波跟踪的概念； （7）掌握锁相环路稳定性的分析方法。 第三章 环路噪声性能（4学时） 1、教学内容 （1）环路噪声相位模型； （2）对输入白高斯噪声的线性过滤特性； （3）环路对压控振荡器相位噪声的线性过滤； （4）环路对各类噪声与干扰的线性过滤； （5）环路跳周与门限。 2、教学要求 （1）掌握有输入噪声时锁相环路线性化噪声相位模型； （2）掌握锁相环路噪声带宽概念； （3）掌握锁相环路的环路信噪比概念； （4）了解环路对压控振荡器相位噪声的线性过滤； （5）了解环路对各类噪声与干扰的线性过滤； （6）掌握环路跳周与门限的概念。 第四章 环路捕获性能（4学时） 1、教学内容 （1）捕获的基本概念； （2）捕获过程与捕获特性； （3）捕获带与捕获时间； （4）辅助捕获方法。 2、教学要求 （1）了解锁相环路捕获性能的基本概念及分析方法； （2）掌握利用非理想二阶锁相环的相平法分析捕获过程； （3）掌握二阶锁相环路的快捕带、快捕时间、捕获带与捕获时间； （4）了解人工电调、自动扫描、辅助鉴频等辅助捕获方法。 第五章 集成锁相环路（4学时） 1、教学内容 （1）集成鉴相器； （2）集成压控振荡器； （3）通用单片集成锁相环； （4）集成频率合成器。 2、教学要求 （1）了解锁相集成电路的分类及工艺特点； （2）掌握集成鉴相器的工作原理； （3）了解常用的集成压控振荡器电路构成形式； （4）了解常用的单片集成锁相环路。 第六章 锁相环路的应用（4学时） 1、教学内容 （1）跟踪滤波器； （2）调制器与解调器； （3）频率合成器； （4）载波同步； （5）位同步； （6）其他应用。 2、教学要求 （1）掌握跟踪滤波器的频率特性； （2）掌握集成锁相环路构成A