電子測量第六章ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 18:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的目的。 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測量用信號源 鎖相合成法的原理 ?在鎖相合成法中，輸入頻率 為基準(zhǔn)頻率 即 。鎖相環(huán)開始工作時(shí)， VCO的固有輸出信號頻率 (即開環(huán)時(shí) VCO自由振蕩頻率 )總是不等于基準(zhǔn)信號頻率 , 即存在固有頻差 則兩個(gè)信號 和 之間的相位差將隨時(shí)間變化。 ifri ff ?ofrf ro fff ???ovivifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測量用信號源 ?相位比較器將這個(gè)相位差變化鑒出，即輸出與之相應(yīng) 的誤差電壓 ， 通過環(huán)路濾波器加到 VCO上。 dvifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ovdv第六章 測量用信號源 ? VCO受誤差電壓控制，其輸出頻率朝著減小 固有頻差的方向變化，即 向 靠攏，這叫 “ 頻率牽引 ”現(xiàn)象。在一定條件下，環(huán)路通過頻率牽 引， 愈來愈接近 ，直至 ，環(huán)路進(jìn)入所 謂“ 鎖定 ”狀態(tài)。 ? ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ovro fff ???of rfof rf ro ff ?第六章 測量用信號源 ? 環(huán)路從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的上述過程，稱為鎖相 環(huán)的 捕捉過程 。鎖相環(huán)處于鎖定狀態(tài)的一個(gè)基本特性 是，輸入信號 和 VCO輸出信號 之間只存在一個(gè) 穩(wěn)態(tài)相位差，而不存在頻率差。鎖相合成法正是利用 鎖相環(huán)的這一特性，把 VCO的輸出頻率穩(wěn)定在基準(zhǔn)頻 率上。 iv ovifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測量用信號源 鎖相合成技術(shù)的特點(diǎn) 鎖相合成法克服了直接合成法的許多缺點(diǎn)，特別是集成技術(shù)的發(fā)展，使鎖相合成法的優(yōu)點(diǎn) —— 體積小、功耗小、價(jià)廉，且適合大規(guī)模生產(chǎn)更為突出，從而在頻率合成中獲得廣泛應(yīng)用。由于鎖相式額率合成具有極寬的頻率范圍和十分良好的寄生信號抑制特性，從而輸出頻譜純度很高 (密寄輸出可優(yōu)于－ 140 dB)，而且輸出頻率易于用微機(jī)控制，鎖相技術(shù)在頻率合成器中的應(yīng)用至今仍占重要地位。 第六章 測量用信號源 四、直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（ DDFS) DDFS標(biāo)志著頻率合成技術(shù)進(jìn)入第三階段， DDFS的主要特點(diǎn)是采用計(jì)算技術(shù)和微計(jì)算機(jī)參與頻率合成。DDFS的優(yōu)點(diǎn)是極易實(shí)現(xiàn)頻率和相位控制，且切換時(shí)間快，尤其適用于合成任意波形。 第六章 測量用信號源 五、有關(guān)鎖相環(huán)的基本概念 鎖相環(huán)的跟蹤特性 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov 當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)， VCO的輸出頻率 (也稱環(huán)路輸出頻率 ) 等于環(huán)路輸入頻率 ，環(huán)路輸出頻率可以指明地跟蹤上輸入頻率的變化，這就是環(huán)路的 跟蹤特性 ，所以環(huán)路的鎖定狀態(tài)又稱跟蹤狀態(tài)或同步狀態(tài)。 of if第六章 測量用信號源 同步帶寬 當(dāng)輸入頻率 變化超過一定范圍 (即固有頻差的 大小 超過一定值 )，輸出頻率 不再能跟蹤輸入頻率 的變化，這時(shí)環(huán)路將“ 失鎖 ”。在環(huán)路保持鎖定的條件下，我們把輸入頻率所允許的最大變化范圍定義為 同步帶寬 。 ro fff ???ifofififivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測量用信號源 在鎖相合成法中，輸入頻率是基準(zhǔn)頻率 ，相對于輸出頻率 ，可認(rèn)為 不變，那么同步帶寬可理解為，在環(huán)路保持鎖定的條件下， VCO頻率 允許變化的最大范圍。由此可知，若環(huán)路的同步帶寬較寬，那么即使VCO本身的頻率穩(wěn)定度不太高，也可通過環(huán)路的作用把VCO的輸出頻率穩(wěn)定在基準(zhǔn)頻率同一量級。 ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov同步帶寬的作用 —— 表征環(huán)路跟蹤性能的重要參數(shù) rfof rfof第六章 測量用信號源 相環(huán)的捕捉與捕捉帶寬 鎖相環(huán)在失鎖狀態(tài)時(shí)有固有頻差 ，若調(diào)諧 VCO的輸出頻率 ，使它逐漸向基準(zhǔn)額率 靠近，即減小固有頻差 ，只有當(dāng)固有頻差減小到一定值，環(huán)路才能從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。環(huán)路最終能夠自行進(jìn)入鎖定狀態(tài)的 最大允許的固有額差 ，叫做“捕捉帶寬”。 ro fff ???of rfro fff ???ifivof ofdvPD VCO?相位比較器 壓控振蕩器 環(huán)路低通濾波器 ov第六章 測量用信號源 捕捉過程 環(huán)路從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的過程稱捕捉過程。只要固有頻差 小于環(huán)路的捕捉帶寬，那么通過捕捉，環(huán)路總能進(jìn)入鎖定，當(dāng)然捕捉過程是需要一定時(shí)間。一般鎖相環(huán)的捕捉過程可分成兩個(gè)階段：頻率牽引階段和快捕階段。 f?第六章 測量用信號源 鎖定 頻率牽引階段 快捕 )(tforfofofofofof?of?t0t第六章 測量用信號源 鎖相環(huán)的窄帶濾波特性 鎖相環(huán)只允許在輸入頻率 附近的頻率成分通過，而阻止遠(yuǎn)離 頻率成分通過。所以，鎖相環(huán)具有窄帶濾波特性，鎖相環(huán)的這一特性是十分重要的。
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