電子測量第六章ppt課件-wenkub.com
2025-04-28 18:10 本頁面
【正文】 ~~PD VCOkHz100基準(zhǔn) M H ~12 P90??S第六章 測量用信號(hào)源 當(dāng)開關(guān) S置于 2，則 VCO作為一個(gè)頻率連續(xù)可調(diào)的一般振蕩器工作，利用電位器 P(即頻率連續(xù)可調(diào)度盤 )，以改變她的變?nèi)莨艿钠珘?，使頻率在 ~ MHz 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。 第六章 測量用信號(hào)源 第六章 測量用信號(hào)源 Hz1? Hz10? Hz100? kHz1? kHz10? kHz100? MHz1? MHz10?M H zHz 30~200M Hz1 2 2~1 0 1MHz92~1 0 1第六章 測量用信號(hào)源 二、十進(jìn)鎖相合成單元 DS－ 1 合成單元 ~~PD VCO 110)(?2M)(?1MM ~ MHz13~12~M H ~~kHz100MHz91?后位合成單元 基準(zhǔn) 由倍頻環(huán) 混頻器 及分頻器組成。只有相位碼高位變化時(shí)，波形存儲(chǔ)器的地址才會(huì)變化，但相位碼位數(shù)的提高卻改善了頻率分辨力并有利于輸出頻率在更寬的范圍內(nèi)變化。 第六章 測量用信號(hào)源 相位碼數(shù)除了影響頻率分辨力外，還影響輸出頻率 NC L Kokff2?式中 ?0—— 輸出頻率； K—— 相位碼遞增值，為正整數(shù)； ?CLK—— 輸出時(shí)鐘頻率； N—— 相位碼位數(shù)。因各輸出點(diǎn)間數(shù)據(jù)不變，也就是說輸出波形是階梯形的。 第六章 測量用信號(hào)源 （一） DDFS的工作原理 目前常用的方法是不改變輸出時(shí)鐘的周期，而改變每個(gè)輸出波形的輸出點(diǎn)數(shù)。 第六章 測量用信號(hào)源 直接數(shù)字頻率合成及任意波形發(fā)生器 利用數(shù)字集成電路和計(jì)算技術(shù)的直接數(shù)字頻率合成（ DDFS或 DDS）是頻率合成器的重要發(fā)展方向，其推廣應(yīng)用速度也很快。例如，想得到 頻，只要進(jìn)行 9次 19分頻， 1019=1次 18分頻，則平均分頻系數(shù)為（ 19 9+18 1） /（ 9+1） =。若要求得到 1μHz 的分辨力，采用上述傳統(tǒng)的分頻和混頻方法，其復(fù)雜程度是難以想像的，可以認(rèn)為實(shí)際上是難于實(shí)現(xiàn)的。因此，如何提高頻率分辨力一直是頻率合成器研究的重要課題。從混頻環(huán) 的 VCO ( 9 ) 輸出的頻率為 1?2? 2?21 iio fNff ??基準(zhǔn)頻率 內(nèi)插振蕩器（ 11）的振蕩頻率 第六章 測量用信號(hào)源 )1(k H zfNff iio5 1 0 0~3 4 0 021 ??VCO~~PDk H zfi 101 ?1iNf~~PD1iNf~~VCO)2()3( )4()5()6()7()8()9( )10()11(k H zf i 1 1 0~1 0 02 ? 同軸2?1? 雙環(huán)合成單元由一個(gè)倍頻環(huán) 和一個(gè)加法混頻環(huán) 組成。 io Nff ?第六章 測量用信號(hào)源 脈沖控制環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠利用最簡單的電路來實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)百次，甚至千次以上的倍頻，而且只要調(diào)諧的固有頻率就可十分方便地改變倍頻系數(shù) N。 ? 可改善鎖相環(huán)的性能，并在設(shè)計(jì)上帶來靈活性。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。 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(hào)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)。 of if第六章 測量用信號(hào)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 ”。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(hào)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。 ? 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(hào)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)開始工作時(shí)， VCO的固有輸出信號(hào)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(hào)頻率 , 即存在固有頻差 則兩個(gè)信號(hào) 和 之間的相位差將隨時(shí)間變化。但是，直接頻率合成切換頻率的速度快，至今仍是一個(gè)特點(diǎn)。這個(gè)時(shí)間越小，頻率轉(zhuǎn)換速度越快，因此有時(shí)也把頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間成為轉(zhuǎn)換“速度”。他們通常是把諧波或非諧波功率之和與載波功率進(jìn)行比較，用 dBc表示。 第六章 測量用信號(hào)源 單邊帶相位噪聲：從頻域定義一個(gè)在噪聲影響下頻率 短期穩(wěn)定度的指標(biāo)。有些信號(hào)源還給出輸出衰減器或其他因素變化對(duì)幅度準(zhǔn)確程度的影響。所給輸出的幅度應(yīng)在規(guī)定負(fù)載阻抗下校準(zhǔn)。其測量值分別為 fi1及 fi2，其中 i表示第i組， fi1表示該組第一個(gè)時(shí)間 τ 內(nèi)的測量值，實(shí)際上是第一個(gè)時(shí)間 τ 內(nèi)頻率的平均值， fi2是該組第二個(gè)時(shí)間 τ內(nèi)的測量值。 )24(0hffK ??第六章 測量用信號(hào)源 ◆ 阿侖（ Allan）方差 阿侖（ Allan）方差是反映頻率在很短時(shí)間內(nèi)變化的常用指標(biāo)。 測量頻率穩(wěn)定度具體方法：首先規(guī)定頻率變化對(duì)應(yīng)的 時(shí)段 ，在大于或等于 的時(shí)間 內(nèi)，以明顯小于 的時(shí)間間隔 測出信號(hào)源的輸出頻率并繪出變化曲線。 6．噪聲及偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器 7．任意波形發(fā)生器 第六章 測量用信號(hào)源 （三）按是否采用頻率合成
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