《锁相技术》课程结业论文-双环频率合成器设计汇.doc

《锁相技术》 课程结业论文 题 目 双环频率合成器设计 院系名称： 信息科学与工程学院 专业班级： 电子信息工程09级3班 学生姓名： 学 号： 授课教师： 2012 年 4 月 28 日  摘 要 本文主要介绍了锁相环和锁相频率合成的数学模型，工作原理及频率合成器的应用。双环频率合成器的优点是杂波抑制度高、调试方便；缺点是频率转换速度比直接合成慢。频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信 、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越 来越高的要求。频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展， 关键词 锁相环 锁相环数学模型 锁相环相位模型 频率合成器 双环频率合成器的工作原理 双环频率合成器的原理图  目 次 引言 ……………………………………………………………………………………………………4 课题目的和意义………………………………………………………………………………………4 课题研究内容…………………………………………………………………………………………4 2锁相环和双环频率合成器的工作原理 ………………………………………4 2.1锁相环简介……………………… ………………………………………… 4，5，6 2.2 双环频率合成器工作原理 ………………………………………… 6，7，8 3. 频率合成器应用…………………………………………………………………………………8 3.1 频率合成器芯片…………………………………………………………………………………8 3.2 频率合成器的EDA实现…………………………………………………………………………9 3.3直接数字频率合成的DSP实现………………………………………………………………9，10 结论 ………………………………………………………………………………………………………11 参考文献……………………………………………………………………………… 12 图1 锁相环路的相位模型……………………………………………………………………4 图2 锁相环的线性化相位模型…………………………………………………………………………5 图3 双环频率合成器……………………………………………………………………………………7 图4 双环频率合成器的仿真原理图…………………………………………………………………8 1 引言（或绪论） 1．1 课题目的和意义 1.1.1 课题目的 设计双环频率合成器，用systemview软件来仿真和实现。加深对锁相环和频率合成器原理的理解，学会使用systemxiew软件。摸索出双环的配合及参数最佳选择为思路和方法 2．1．2 锁相环的数学模型 图1 锁相环路的相位模型 按图1的环路相位模型，不难导出环路的数学模型: （1） 式(1)是锁相环路数学模型的一般形式，也称动态方程，从物理概念上可以逐项理解它的含义;式中pφe(t)显然是环路的瞬时频差 （2） 右边第一项pφi(t)称固定角频率， （3） 式中最后一项?AdA0AF (p)sinφe(t)称控制角频差， ?AdA0AF(p)sinφe(t)=Δωo(t)=ωo-ωr (4) 其表示压控振荡器在uc(t)=AdAF(p)sinφe(t)的作用下，产生振荡角频率ωo偏离ωr的数值。 于是动态方程(1)构成如下关系： 瞬时频差=固有频差-控制频差 从方程(1)可以解出稳态相差 ] 2．1．3 锁相环的线性化相位模型 图2 锁相环的线性化相位模型 当输入与输出的相位线性化差小于30度是，鉴相器可以线性化。线性化后的锁相环相位模型如图2。 2．1．3锁相环的频率特性 1.锁相环路的捕捉特性 当环路未加输入信号ui(t)时，VCO上没有控制电压，它的振荡频率为ωr。若将频率ωi恒定的输入信号加到环路上去，固有频差（起始频差）Δωi=ωi-ωr，因而在接入ui(t)的瞬间，加到鉴相器的两个信号的瞬时相位差 相应地，鉴相器输出的误差电压ud(t)=AdsinΔωit。显然，ud(t)是频率为Δωi的差拍电压。下面分三种情况进行讨论： (1)Δωi(t)较小，即VCO的固有振荡频率ωr与输入信号频率ωi相差较小。 (2)Δ