頻率合成器的設(shè)計(jì)

1、1題目：頻率合成器題目：頻率合成器——基于基于40464046的鎖相環(huán)頻率合成器的鎖相環(huán)頻率合成器一、課程設(shè)計(jì)目的：一、課程設(shè)計(jì)目的：1.熟悉期間4046的基本原理和性能。2.掌握頻率合成器的原理和合成技術(shù)。3.熟悉和掌握所學(xué)的各個(gè)器件，芯片，以及熟練的應(yīng)用。4.理解入鎖和失鎖的概念和原理。5.融會(huì)貫通所學(xué)的高頻知識(shí)，能夠靈活的應(yīng)用和設(shè)計(jì)。6.理解和熟練分析基本的電路。2、課程設(shè)計(jì)題目描述和要求：課程設(shè)計(jì)題目描述和要求：頻率合成是以一個(gè)

2、或少量的高準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度的標(biāo)準(zhǔn)頻率作為參考頻率，由此導(dǎo)出多個(gè)或大量的輸出頻率，這些輸出的準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度與參考頻率是一致的。鎖相的意義是相位同步的自動(dòng)控制，能夠完成兩個(gè)電信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制閉環(huán)系統(tǒng)叫做鎖相環(huán)，簡(jiǎn)稱PLL。它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動(dòng)控制及時(shí)鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域。鎖相環(huán)主要由相位比較器（PC）、壓控振蕩器（VCO）、低通濾波器三部分組成。頻率合成器有直接式頻率合成器、直接數(shù)字式頻率合成器及鎖相頻率合成器三種基本模式

3、，前兩種屬于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，因此是有頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短，分辨率較高等優(yōu)點(diǎn)，而鎖相頻率合成器是一種閉環(huán)系統(tǒng)，其頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間和分辨率均不如前兩種好，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。并且輸出頻率的準(zhǔn)確度不遜色與前兩種，因此采用鎖相頻率合成。頻率合成器是一個(gè)系統(tǒng)，最初產(chǎn)生的一系列頻率為參考頻率的整數(shù)倍，參考頻率通常是固定的。這樣的合成器稱為整數(shù)N頻率合成器。頻率合成器技術(shù)也不斷前進(jìn)，出現(xiàn)也很多新型的頻率合成電路，并在通信電路中得到廣泛應(yīng)用。鎖相環(huán)由鑒相器、環(huán)路濾波

4、器和壓控振蕩器組成。頻率合成一個(gè)或少量的高準(zhǔn)確度高穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)頻率作為參考頻率由此導(dǎo)出多個(gè)或大量的輸出頻率.這些輸出頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度與參考頻率是一致的頻率合成器就是用來(lái)產(chǎn)生這些頻率的部件.技術(shù)要求：1.達(dá)到輸出為410M赫茲。3式中ur為參考信號(hào)的幅度ωr為參考信號(hào)的載波角頻率θr(t)為參考信號(hào)以其載波相位ωrt為參考時(shí)的瞬時(shí)相位若參考信號(hào)是未調(diào)載波時(shí)，則θr(t)=θ1=常數(shù)。則輸出為：（2）式中Uo為輸出信號(hào)的振幅ωo為壓控振蕩

5、器的自由振蕩角頻率θo(t)為參考信號(hào)以其載波相位ωot為參考時(shí)的瞬時(shí)相位在VCO未受控制前他是常數(shù)，受控之后他是時(shí)間函數(shù)。則兩信號(hào)之間的瞬時(shí)相位差為（3）由頻率和相位之間的關(guān)系可得兩信號(hào)之間的瞬時(shí)頻差為（4）鑒相器是相位比較器，他把輸出信號(hào)uo(t)和參考信號(hào)ur(t)的相位進(jìn)行比較，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于兩信號(hào)相位差θe(t)的誤差電壓ud(t)。環(huán)路濾波器的作用是濾除誤差電壓ud(t)中的高頻成分和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定

6、性。壓控振蕩器受控制電壓uc(t)的控制，uc(t)使壓控振蕩器的頻率向參考信號(hào)的頻率靠近，于是兩者頻率之差越來(lái)越小，直至頻差消除而被鎖定。因此，鎖相環(huán)的工作原理可簡(jiǎn)述如下：首先鑒相器把輸出信號(hào)uo(t)和參考信號(hào)ur(t)的相位進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)兩信號(hào)的相位差θe(t)大小的誤差電壓ud(t)，ud(t)經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器的過(guò)濾得到控制電壓uc(t)。uc(t)調(diào)整VCO的頻率向參考信號(hào)的頻率靠攏，直至最后兩者頻率相等而相位同步實(shí)現(xiàn)鎖