【正文】 蕩器，它是一種電壓 — 頻率變換器。在此線性范圍內(nèi)，特性曲線可用下列方程表示： ()Vt? = ()Vt? + 0K ()CVt 其中， 0K 是特性曲線的斜率，它表示在單位控制電壓作用下壓控振蕩器頻率變化的大小。 它 的主要技術(shù)指標(biāo) 有： 頻率范圍 、 頻率分辨力 、 頻率轉(zhuǎn)換時間 、噪聲等。不同用途的頻率合成器對頻率分辨力的要求相差很大，如用在通信機內(nèi)的頻率合成器其頻 率分辨力為 25kHz、 12． 5kHz 等，而用在頻率合成信號源中的頻率合成器其分辨力為 1Hz 或更低 ； 頻率轉(zhuǎn)換時間是指頻率合成器從某一個頻率轉(zhuǎn)換到另外一個頻率并達到穩(wěn)定所需要的時間。目前問接頻率合成器的頻率轉(zhuǎn)換時間可達到毫秒級或者更快一些。 此外， AT89S52 設(shè)計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 32 個雙向 I/O 口 支持 工作電壓 ， 3 個16位可編程定時 /計數(shù)器 可工作在 時鐘頻率 033MH。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL邏輯電平。 在 flash 編程時， P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 其中 P1 口還有第二功能，其功能如 表 31 所列。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在使用 8 位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 P3口除了普通 I/O 口功能外，也有其第二功能，其功能如表 32所列。看門狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。在 flash 編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。這一位置“ 1”， ALE僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。 當(dāng) AT89S52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN 在每個機器周期 被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN 將不被激活。在 flash 編程期間， EA 也接收 12 伏 V PP 電壓。該芯片內(nèi)含參考頻率振蕩器、可供用戶選擇的參考分頻 器 (12 8ROM 參考譯碼器和 12bit 247。其中 ,10bit 247。通過 12 8ROM 參考譯碼器和 12bit 247。 OSCIN也可作為外部參考信號的輸入端。 V/ (V + 1) 雙模前置分頻器的247。 引腳 8 ( V 、 r ) 為鑒相器雙輸出端 ,用于輸出環(huán)路誤差信號 。 引腳 9 (MC) 為模式控制端 ,輸出的模式控制信號加到雙模分頻器即可實南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 16 現(xiàn)模式變換。引腳 28 (LD) 為鎖定檢測端 , 用于鎖定輸出信號。近來 ,在移動通信系統(tǒng)中 ,廣泛使用鎖相環(huán)(PLL )和雙模預(yù)置分頻器來對調(diào)諧電路的高頻信號進行合成和控制。 MC12022 電路具有 64/ 6 128/ 129四種分頻功能 ,在 55～ 85 ℃溫度范圍內(nèi) ,最高工作頻率大于 1100MHz , 工作電流小于10mA 。溫度范圍寬 ( 55～ 85 ℃ ) 。使用方便 ,應(yīng)用電路的外圍元件少 。 128/ 129 四種分頻功能 ,由八級 ECL D 型主從觸發(fā)器構(gòu)成。 圖 34 MC1648管腳圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 18 第四 章 系統(tǒng) 電路設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計 本次設(shè)計采用變模鎖相頻率合成技術(shù)產(chǎn)生所需要的頻率信號，利用單片機最小系統(tǒng)實現(xiàn)輸出頻率的控制，系統(tǒng)框圖如圖 41 所示。 圖 42 MC1648 的引腳圖 壓控振蕩器是頻率合成電路的關(guān)鍵部分， 能實現(xiàn)壓控振蕩功能的電路有南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 19 很多，常用的有分立器件構(gòu)成的振蕩器和集成壓控振蕩器，如串聯(lián)諧振電容三點式電路、壓控晶體振蕩器、積分 —— 施密特電路、射極耦合多諧振蕩器、變?nèi)荻O管調(diào)諧 LC 振蕩器和數(shù)字門電路等幾種。 采用雙管背對背連接變?nèi)莨?和電感組成的并聯(lián) LC 諧振槽路，振蕩頻率將受變?nèi)荻O管的偏置電壓控制。在單個變?nèi)荻O管電路中， 如果 出現(xiàn)這種現(xiàn)象將導(dǎo)致回路 Q 值大大下降，此外，還會削弱高頻振蕩電壓的諧振成分。 在變?nèi)荻O管的偏置電壓相同的情況下， MC1648 的輸出頻率可由下式計算： ?? LCf ?2/10 （ 4－ 1） 變?nèi)荻壒懿捎玫氖?Motorola 公司生產(chǎn)的 MV2109，查閱相關(guān)資料手冊可以得到它的特性曲線如圖 所示。其內(nèi)部電路如圖 45 所示。另外， MC1648 內(nèi)部有放大電路和自動增益控制電路（ D1，Q8， Q6， Q7），可以穩(wěn)定輸出頻率的幅度，輸出信號經(jīng) AGC 電路采樣后從 5腳接入。 由 MC1648 組成的壓控振蕩器如下圖所示 。 R計數(shù)器和參考譯碼器組成的產(chǎn)生參考頻率 fr電路；二是由 6bit247。 圖 47 頻率合成系統(tǒng)電路 實現(xiàn)鎖相環(huán)分頻電路的系統(tǒng) 框圖如圖 48 所示。同時利用單片機來控制 MC145152，確定分頻系數(shù) A、 N 和發(fā)射頻率的對應(yīng)關(guān)系。 MC145152 內(nèi)含參考頻率振蕩器、可供用戶選擇的參考分頻器 (12 8 ROM 參考譯碼器和 12bit247。其中， 10bit247。（ A 的范圍 0～ 63， N 的范圍 0～ 1023）。在 MC145152 中，外部穩(wěn)定參考源由 OSCin 輸入，經(jīng) 12 位分頻將輸入頻率247。 圖 410 MC145152 參考分頻器分頻系數(shù)選擇表 MC145152 內(nèi)部存在著 鑒相器 ，鑒相器起到了模擬乘法器的作用 。 為使分頻系數(shù)連續(xù)可調(diào)，可編程分頻 電路采用的是吞咽脈沖計數(shù) 法 ， 如圖 411所示。 (a)P/P+1 前置分頻器方框圖 (b)吞咽脈沖計數(shù)示意圖 圖 411 吞咽式脈沖計數(shù)原理圖 MC12022 有 四種分頻系數(shù)，如圖 410 所示。247。 fo 為壓控振的輸出頻率（即發(fā)射頻率）。 A 計數(shù)器計完 A 個預(yù)置數(shù)， M 變?yōu)?1；此時247。整個過程中輸入的脈沖數(shù)共有 Q＝ A（ P＋ 1） +(NA)P=PN+A，也就是說，該吞咽脈沖計數(shù)器的總分頻系數(shù)為 PN+A。 247。 以此類推，需要得到某個輸出頻率時，利用單片機計算得到 N 和 A的值，分別送至 MC145152 的 N9～ N0 和 A5～ A0 口，這就實現(xiàn)了對發(fā)射頻率的控制。數(shù)字鑒相器有如下特性： 設(shè) R 為參考頻率信號， V 為壓控振分頻信號， f、 g 為數(shù)字鑒相器兩個輸出信號。 以上兩種情況下數(shù)字鑒相器實際工作在鑒頻模式下，兩個頻率相差越大，輸出 的負脈沖寬度越大。 以上兩種情況中，鑒相器輸出的負脈沖寬度隨著 R和 V 之間的相位差 θ變化而變化， θ 越大，輸出的負脈沖寬度越大。 同時，壓控振蕩器還有調(diào)頻的作用，調(diào)頻使得輸出頻率隨調(diào)制信號產(chǎn)生偏移。因此，將環(huán)路濾波器的通帶上限頻率限制在幾南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 28 Hz內(nèi)，只有慢變化因素引起的誤差信號 可以通過，而調(diào)制信號引起頻偏時，它產(chǎn)生的誤差信號被濾除，不作用于鎖相環(huán)，這樣就 既 可以保證中心頻率的穩(wěn)定度 ，又不影響調(diào)頻 。 環(huán)路濾波器采用有源比例積分濾波器，如圖 414 所示。 由式 fo＝（ PN＋ A） fr 知道，輸出頻率可 以通過 A 和 N 來控制， 使用了串并轉(zhuǎn)換芯片后， A 和 N 的值分別 從 74LS595 的 QA— QH 的八位并行輸出端 向 MC145152 發(fā)送。 由于 AT89S52 芯片在原件庫中沒 有，所以用 89C52 的芯片代替其控制功能。 R 分頻，若 R 取 2048，得到頻率間隔為 。在程序設(shè)計中，不需要將每個變化都存入單片機， 因 為所用的值不多 ，對應(yīng)不同的步進取值為 離散的一些數(shù) ， 根據(jù)選擇檔位的不同，取不同的值就可以了 。 圖 52 74LS595 的引腳圖 /SCLR(10 腳 ): 低 電 平時將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。 RCK(12 腳 )：上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變。 第三步：并行輸出數(shù)據(jù)。 具體程序見附錄。 1602南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 32 液晶模塊內(nèi)部自帶了存儲器，這個存儲器已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，包含了常用的字符。 利用鎖相 環(huán)的頻率合成技術(shù)產(chǎn)生高頻信號的技術(shù)也日漸成熟，而高頻信號的應(yīng)用十分的廣泛，因此高頻信號發(fā)生器也是有著廣闊的發(fā)展前景。在這些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用也必將會刺激著它的進一步發(fā)展，因此，頻率合成技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。 感謝在我整個畢設(shè)期間對我提供過幫助和指導(dǎo)的同學(xué)們。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 35 參考文獻 [1] 朱昌平，高遠 .高頻電子線路實踐教程 [M].機械工業(yè)出版社， [2] 王福昌 ,魯昆生 .鎖相技術(shù) [M].武漢 :華中理工大學(xué) ,1996: 7593. 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