【正文】 . 這種振蕩電路的特點是振蕩頻率可做得較高 ,一般可達到 100MHz 以上 ,由于 C2 對高次諧波阻抗小 ,使反饋電壓中的高次諧波成分較小 ,因而振蕩波形較好 .電路的缺點是頻率調(diào)節(jié)不便 ,這是因為調(diào)節(jié)電容來改變頻率時 ,(既使 C C2 采用雙連可變電容 )C1 與 C2 也難于按比例變化 ,從而引起電路工作性能的不穩(wěn)定 .因此 ,該電路只適宜產(chǎn)生固定頻率的振蕩 . 用集成運放構(gòu)成的電容 三點式振蕩電路 。它具有三種封裝形式，以后綴字母加以區(qū)別，其中 MC145151P2 為 28 腳雙列直插式封裝， MC145151DW2 為 28 腳雙列直插式封裝， MC145151DW2 為 28 腳貼片封裝，MC145151FN2 為 28 腳貼片式環(huán)形封裝。 本設計的特點是全面采用數(shù)字電路方案，因而工作穩(wěn)定可靠。能完成多種功 能，無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 10 但該集成的壓控振蕩器的頻段跨越范圍不寬且工作頻率最高僅 35MHz。包含單片機、鍵盤、 LED 顯示屏。 它利用環(huán)路的窄帶跟蹤與同步特性，將鑒相器一端 VCO 的輸出相位與另一端晶振參考的相位保持同步，實現(xiàn)鎖定輸出頻率的功能。 鎖相環(huán)的這些功能，就在于它是控制輸出信號 u2(t)相位的伺服系統(tǒng)。因此 VCO 輸出頻率必然為其中心頻率ω 0。 鎖相環(huán)基本原理 鎖相環(huán)路是一個相位差自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，首先給出圖 21 所示的最基本的鎖相環(huán)方框圖。高速前置分頻器采用吞脈沖分頻技術(shù)，通過模式選擇確定對 VCO 輸出頻率 247。 串行數(shù)字鎖相頻率合成器體現(xiàn)了程序設計和鎖相技術(shù)的結(jié)合。缺點是輸出信號的頻率上限不夠高，使其在高頻段應用受限。 直接合成法是最早被采用的頻率合成法。 。目前，鎖相環(huán)路的理論研究正日臻完善，應用范圍遍及整個電子技術(shù)領(lǐng)域。 鎖相技術(shù)發(fā)展 鎖相原理在數(shù)學理論方面，早在 30 年代無線電技術(shù)發(fā)展的初期就己出現(xiàn)。它具有調(diào)制跟蹤特性，可制成高性能的調(diào)制器 和解調(diào)器。省級期刊主管單位是省級單位。 三、 創(chuàng)造性 學術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應對大量的事實、材料進行分析、研究，使感性認識上升到理性認識。 3) 著錄參考文獻能起索引作用。它可在一定范圍產(chǎn)生各種離散的頻率輸出，輸出范圍為 36MHz38MHz,頻率穩(wěn)定度 310? 。其技術(shù)特點是將一個高穩(wěn)定度和高精度的標準頻率源經(jīng)過加、減、乘、除的四則運算，產(chǎn)生同樣穩(wěn)定度和精度的大量離散頻率。對已有學術(shù)成果的介紹、評論、引用和注釋，應力求客觀、公允、準確。學士學位論文既 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 是學位論文又是畢業(yè)論文 中華人民共和國國家標準 VDC 、 CB 771387號文件給學術(shù)論文的定義為： 學術(shù)論文是某一學術(shù)課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創(chuàng)新見解的知識和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學理論就必然會不斷地為新理論推翻。 。 VCO 。所謂全數(shù)字鎖相環(huán)路 (DPLL)就是環(huán)路部件全部數(shù)字化，采用數(shù)字鑒相器（ DPD）、數(shù)字環(huán)路濾波器 (DLF)、數(shù)控振蕩器 (DCO)構(gòu)成的鎖相環(huán)路 。在 60 年代，維特比 (Viterbi)研究了無噪聲鎖相環(huán)路的非線性理論問題，并發(fā)表了“相干通信原理”一書。當壓控振蕩器輸出頻率鎖定在輸入頻率上時，位于信號頻率附近的干擾成分將以低頻干擾的形式進入環(huán)路，而絕大部分干擾會受到環(huán)路濾波器的低通特性的抑制，就相當于一個窄帶的高頻帶通濾波器。非相干合成就是利用多個獨立無關(guān)的晶體振蕩器作參考頻率源來產(chǎn)生所需的頻率。 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 3 直接數(shù)字式頻率合成是一 種近年發(fā)展起來的新的頻率合成技術(shù)，是從相位的概念出發(fā)進行頻率合成的。數(shù)字頻率合成器應用于通信設備中，使得工作頻率的選擇變得極為簡單而又精確。再配上參考振蕩器、壓控振蕩器、環(huán)路濾波器及高速前置分頻器，即可構(gòu)成完整的頻率合成器。 主計數(shù)器輸出頻率 fp 和參考計數(shù)器輸出頻率 fc即為鑒相頻率，他們和輸入頻率、參考頻率的關(guān)系為： fp＝ fin／［ 10(M ＋ 1)＋ A］ A≤M ＋ 1， M≠0 fc＝ fr／ (R＋ 1) R≥0 當環(huán)路鎖定時，應有： fp=fc。 壓控振蕩器受控制電壓 uc(t)的控制，使壓控振蕩器的頻率向參考信號的頻率接近，也就是使差拍頻率越來越低，直到消除頻率差而鎖定。那么，環(huán)路濾波器輸出uc(t)最終應為 uc(t)= △ ω /K0， K0 是 VCO 的壓控增益。在這種誤差電壓的控制下，壓控振蕩器的頻率也在變化。根據(jù)圖 23，設θ i 為晶振經(jīng) R分頻器分頻之后的相位 ,θ o為 VCO 輸出相位， 為 VCO 經(jīng) N 分頻器分頻之后的相位，θ e為鑒相器的輸出相位，環(huán)路的基本函數(shù)無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 8 可以表示為 (1) 閉環(huán)傳遞函數(shù) (22) (2) 開環(huán)傳遞函數(shù) (23) 其中 G(s) = KPDKVCOF(s)/ s 稱做前向傳遞函數(shù) , H(s) =1/ N 稱做后向傳遞函數(shù) , KPD 為鑒相器的鑒相增益 , KVCO為 VCO 的壓控靈敏度 , F(s)為環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)。 方案的選擇 集成鎖相環(huán)頻率合成器芯片的選擇 方案一：單片集成鎖相環(huán) L562。參考分頻器帶有 12 位計數(shù)器，參考分頻比通過三個輸入端控制的存儲及編碼。 考慮到實際情況，我們選擇了第三個方案即采用 MC1451512。 方案二：用液晶顯示：此種顯示結(jié)構(gòu)簡單，只須連在單片機中輸出的 IO 口即可，方法也較為成熟，需要為驅(qū)動顯示部分另外編程，而且價格較為貴，但是顯示的內(nèi)容豐富，無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 11 內(nèi)容美觀。 變?nèi)荻O管 1T33 其 Cj=2235P， Cj/Cj2=10，以 f=1/(2π * (LC )1/2)估算，壓控范圍可以過題目所求的 3638MHz。載波信號的參數(shù)有幅度、頻率和位相，所以，調(diào)制有調(diào)幅（ AM）、調(diào)頻（ FM）和調(diào)相（ PM）三種。 圖 32 MC1451512 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 MC1451512 引腳如圖 33。 （ 5） PDout 為相位檢測器的輸出，該引腳為可用作環(huán)路誤差的相位檢測器三態(tài)輸出。 單片機模塊的設計 單片 機模塊的構(gòu)成及分析 單片機模塊是本系統(tǒng)設計的控制核心，框圖如圖 34 所示，其主要的功能有： a，根據(jù)操作信息，輸出相應的可編程程序分頻比。 圖 35 AT89C51 的引腳圖 1． AT89C51 單片機管腳說明： 2． VCC：供電電壓。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。當 P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有 效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 譯碼器 74LS138 74LS138 為 3 線譯碼器，共有 54/74S138 和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其主要電特性的典型值如下： 當一個選通端（ G1）為高電平，另兩個 選通端（ /(G2A)和 /(G2B)）為低電平時，可將地址端（ A、 B、 C）的二進制編碼在一個對應的輸出端以電平譯出。當用戶鍵入的頻率值不屬于頻率段內(nèi)時，則由系統(tǒng)直接清零用以告知用戶不可設定此頻率，提高人性化界面。 （ 3） P2 和 P3 口也用來輸出數(shù)據(jù)，把相應的可編程程 序分頻比輸出到鎖相環(huán)路模塊部分，即連接到 MC1451512 的并行輸入數(shù)據(jù)線 N 計數(shù)器端口。C=1 MOV R5, 04H 。C=1 RRC A 。開始掃描 MOV P1, A 。C=1 則表示沒鍵按下，將取碼指針值加 1 DJNZ R5, L3 。C=0 則 4 行已掃描完畢 KEYIN: MOV R7, 60 。數(shù)的交換 。舊（ 33H）值存入（ 32H） XCH A, 31H ?？焖倨鹫耠娐返妮敵龆朔謩e接于ＬＣ諧振回路的兩端，在一個片內(nèi)脈沖信號的作用下使ＬＣ諧振回路的兩端產(chǎn)生大電壓差，從而實現(xiàn)壓控振蕩器快速起振。 偉福軟件介紹 偉福 真正集成調(diào)試環(huán)境 ，集成 了 編輯器 、 編譯器 、調(diào) 試器 ， 源 程序編輯 、 編譯 、 下載 、調(diào) 試 全部 可以 在一 個 環(huán)境 下 完 成 。 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 29 鎖相環(huán)。可 仿真 MCS51 系列， MCS196 系列， Microchip PIC 系列 CPU。倒相器由一個ＮＭＯＳ管和一個ＰＭＯＳ管組成。舊（ 31H）值存入（ 30H） ACALL DISP 。 : XCH A, 37H 。讀入 P1 值 XRL A, R4 。調(diào)用顯示子程序 MOV A, R3 。讀入 P1 值，判斷是否有鍵按下？ MOV R4, A 。存回掃描寄存器 JC L2 。將按鍵值左移一位 JNC KEYIN 。掃描初值 (=0) MOV R1, 00H 。 （ 3）步進間隔選擇：通過鍵盤上的“步進切換”鍵，可以實現(xiàn)步進間隔在 10KHz 和100KHz 切換。 若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時， 74LS138 還可作數(shù)據(jù)分配器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 17 持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 8． P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 9． 口管腳 備選功能 10． RXD（串行輸入口） 11． TXD（ 串行輸出口） 12． /INT0（外部中斷 0） 13． /INT1（外部中斷 1） 14． T0（記時器 0 外部輸入） 15． T1（記時器 1 外部輸入） 16． /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 17． /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 18． P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 4． P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 b，根據(jù)操作信息完成一些其他的功能如頻率自動步進、遞減 10K(或 100K)，預置頻率、記憶的功能。 鎖相環(huán)電路分析 鎖相環(huán)電路原理圖附圖 2。 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 13 （ 2） RA0RA2 為參考分頻器地址輸入，這三個輸入組成了一種碼，它可以為整個參考分頻器商定 8 個分頻值之一，這些地址碼如下表所示。 MC1451512 是 MC1451511 的改進 型 產(chǎn)品，集成可以利用247。其參數(shù)為 V（ BR） CBO=30V， Icm=，F(xiàn)=1GHz，是一優(yōu)秀的高頻小功率管符合電路要求且本地易購。 鎖相環(huán)路功能模塊電路的設計 壓控振蕩電路 結(jié)合指標要求，采用改進型高穩(wěn)定度電容三點式的克拉波電路，見附圖 1。適用于高頻通信設備作頻 ， 率合成器用。該集成配合獨立 VCO 便能滿足系統(tǒng)設計的要求。因此它的環(huán)路性能和通用性能的較好， 是 屬于通用型的集成鎖相環(huán)。 晶 振 參考分頻 PD LF VCO除以 N單片機控制數(shù)碼顯示鍵盤輸入f r f o = Nf r 圖 31 系統(tǒng)方框圖