【正文】 取得更快的頻率轉(zhuǎn)換速度，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，人們重新想到了直接合成法，出現(xiàn)了直接數(shù)字頻率合成器（DDS），導致了第三次頻率合成技術(shù)的飛躍，它是用數(shù)字計算機和數(shù)模變換器來產(chǎn)生信號，該技術(shù)出現(xiàn)于七十年代，從而揭開了頻率合成技術(shù)發(fā)展的新篇章，標志著頻率合成技術(shù)邁進了第三代。使φe(t)趨于穩(wěn)態(tài)的相位差φe∞，由于 vd經(jīng)過環(huán)路濾波器后產(chǎn)生 vc信號，控制VCO，才能保持ωi＝ωo，若無φe∞存在,環(huán)路也無法鎖定。 頻率捕捉過程是由于φe(t)產(chǎn)生2π周期跳躍,產(chǎn)生上下不對稱的差拍波，產(chǎn)生一個直流分量，隨差拍波的周期愈來愈長，使這直流分量值也愈來愈大，這直流的增長過程，就是環(huán)路濾波器的積分過程，將VCO的頻率從ωi牽引ωr，完成頻率牽引過程。 捕捉過程：包含兩個階段，一是頻率牽引階段(或稱頻率捕捉過程)；一是相位牽引階段（或稱相位捕捉過程）。 其二：可能使環(huán)路再鎖定。 （3）失蹤狀態(tài) 失鎖涵義：表示環(huán)路既不鎖定，也不跟蹤，環(huán)路所處的工作狀態(tài)。在環(huán)路鎖定情況下二個頻率計的頻率讀數(shù)始終是相等的。鎖定狀態(tài)涵義 它是指環(huán)路基準輸入信號的頻率和相位與壓控振蕩器輸出信號的頻率和相位相等,則鑒相器輸出電壓 vd(t)為一直流電壓，其大小使壓控振蕩器頻率保持著和基準輸入信號頻率相等。這說明直流電壓表電壓讀數(shù)變化，使鎖相環(huán)能提供一個反向漂移頻率來補償壓控振蕩頻率的變化。 ②改變VCO振蕩回路電容Cj，但數(shù)字頻率計讀數(shù)f不變。 F(S)是環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)。 （4）各項物理意義：Pφe(t)表示環(huán)路瞬時角頻差 △ω= ωiωoPφi(t)表示環(huán)路的固有角頻差（或起始角頻差）△ωi= ωiωr 式（） AOADAF(p)sinφe(t)表示環(huán)路控制角頻差△ωo= ωoωr（復頻域） (1)線性化條件: 式（） (2)環(huán)路線性化環(huán)路方程： Pφe(t)=Pφi(t)A∑F(p)φe(t) 式（） 式()為線性微分方程。③求解微分方程，可確定環(huán)路的性能。 （時域） 鎖相環(huán)路基本方程(動態(tài)方程)和物理意義: （1）方程：Pφe(t)=Pφi(t)AOADAF(p)sinφe(t) 式（） Pφe(t)=Pφi(t)A∑(p)sinφe(t) 式（） （2）方程特點：①屬非線性微分方程。，該特性說明壓控振蕩器的振蕩頻率ωu以ω0為中心，隨輸入信號電壓uc（t）的變化而變化。 式（） 上式等于零，說明鎖相環(huán)進入相位鎖定的狀態(tài)，此時輸出和輸入信號的頻率和相位保持恒定不變的狀態(tài)，uc（t）為恒定值。式（） 對兩邊求微分，可得頻差的關(guān)系式為 式（） 則，瞬時相位差θd為 即： 式（） 式中的ωi為輸入信號的瞬時振蕩角頻率，θi（t）和θO（t）分別為輸入信號和輸出信號的瞬時位相，根據(jù)相量的關(guān)系可得瞬時頻率和瞬時位相的關(guān)系為： 即uC（t）為： 式（） 式中的ω0為壓控振蕩器在輸入控制電壓為零或為直流電壓時的振蕩角頻率，稱為電路的固有振蕩角頻率。 式（） 鎖相環(huán)中的鑒相器通常由模擬乘法器組成。鎖相環(huán)通常由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）三部分組成。 因鎖相環(huán)可以實現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路，簡稱鎖相環(huán)（PLL）。本指南有助于確保不出現(xiàn)性能不滿意、成本不合適及可用性不良等現(xiàn)象。 　　UM系列產(chǎn)品主要應(yīng)用于移動通訊產(chǎn)品中，如BP機、移動手機等。 　　HC49U/S．SMD為準表面貼裝型產(chǎn)品，適用于各類超薄型、小型電腦及電子設(shè)備中。 　　HC49U適用于具有寬闊空間的電子產(chǎn)品如通信設(shè)備、電視機、電話機、電子玩具中。石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，晶體的頻率（基頻或n次諧波頻率）及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。石英晶體本身并非振蕩器，它只有借助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。現(xiàn)以SPXO為例，簡要介紹一下石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)與工作原理。 　　石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）和數(shù)字化/μp補償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類型。振蕩器比諧振器多了一個重要技術(shù)參數(shù)：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。 晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生機械振動，當交變電場的頻率與石英晶體的固有頻率相同時，振動便變得很強烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。尤其在通信系統(tǒng)電路中，壓控振蕩器(VCO)是其關(guān)鍵部件，特別是在鎖相環(huán)電路、時鐘恢復電路和頻率綜合器電路等更是重中之重，可以毫不夸張地說在電子通信技術(shù)領(lǐng)域，VCO幾乎與電流源和運放具有同等重要地位。在無線電技術(shù)發(fā)展的初期，它就在發(fā)射機中用來產(chǎn)生高頻載波電壓，在超外差接收機中用作本機振蕩器，成為發(fā)射和接收設(shè)備的基本部件。 2. 壓控振蕩器的作用 壓控振蕩器(VCO)與普通本振相比，在諧振回路中多出了電控器件，比如變?nèi)荻O管；一般壓控振蕩器(VCO)多以克拉潑振蕩器形式存在，以保證電路工作點和Q值的穩(wěn)定性。對壓控振蕩器的技術(shù)要求主要有：頻率穩(wěn)定度好，控制靈敏度高，調(diào)頻范圍寬，頻偏與控制電壓成線性關(guān)系并宜于集成等。在自動頻率控制環(huán)路和鎖相環(huán)環(huán)路中，輸入控制電壓是誤差信號電壓，壓控振蕩器是環(huán)路中的一個受控部件。在通信或測量儀器中，輸入控制電壓是欲傳輸或欲測量的信號（調(diào)制信號）。 　　其特性用輸出角頻率ω0與輸入控制電壓uc之間的關(guān)系曲線來表示。但此方式每路要用獨立的功率放大器，成本高，電路結(jié)構(gòu)復雜，運用于專業(yè)擴聲系統(tǒng)。因電流較小故可用較小功率的電子有源濾波器實現(xiàn)，調(diào)整較容易，減少功率損耗，及揚聲器單元之間的干擾。連接簡單，使用方便，但消耗功率，出現(xiàn)音頻谷點，產(chǎn)生交叉失真，它的參數(shù)與揚聲器阻抗有的直接關(guān)系，而揚聲器的阻抗又是頻率的函數(shù)，與標稱值偏離較大，因此誤差也較大，不利于調(diào)整。在實際的分頻器中，有時為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構(gòu)成的阻抗補償網(wǎng)絡(luò)，其目的是使音箱的阻抗曲線心理平坦一些，以便于功放驅(qū)動。要科學、合理、嚴謹?shù)卦O(shè)計好音箱之分頻器，才能有效地修飾喇叭單元的不同特性，優(yōu)化組合，使得各單元揚長避短，淋漓盡致地發(fā)揮出各自應(yīng)有的潛能，使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準確，才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍、明朗、舒適、寬廣、自然的音質(zhì)效果。 1分頻器的作用 分頻器是音箱中的“大腦”，對音質(zhì)的好壞至關(guān)重要。 模擬分頻器是音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的模擬音頻信號分離成高音、中音、低音等不同部分，然后分別送入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。 目前，在頻率較低、倍頻次數(shù)不是很高的場合，人們常采用晶體管有源倍頻來實現(xiàn) 而在頻率較高時往往采用變?nèi)荻O管或是階躍恢復二極管等無源電路。 其一是利用PN 結(jié)或金屬一半導體結(jié)的非線性變化得到輸入信號的諧波，、階躍二極管倍頻器以及利用集電極非線性效應(yīng)做成的三極管倍頻器都是非線性電容構(gòu)成的倍頻器；其二是利用非線性電感構(gòu)成的倍頻器。這類倍頻器是利用雙結(jié)型晶體管、場 效應(yīng)晶體管或二極管的非線性電阻效應(yīng)把大幅度正弦 倍頻器的原理波變成電流脈沖，再用選頻回路將所需要的諧波選出，以完成倍頻作用。倍頻電路的作用就是有效提取其中所需要 的諧波信號，而將其基頻和不需的諧波加以抑制。原則 上，非線性器件都能實現(xiàn)倍頻，而利用半導體器件的 非線性實現(xiàn)的倍頻，即稱為固態(tài)倍頻器。 2 倍頻器的基本原理 微波倍頻器是一種基本的微波電路。在手持移動電話中倍頻器的主要作用是為了提升載波信號的頻率，使之工作于對應(yīng)的信道；同時經(jīng)倍頻處理后，調(diào)頻信號的頻偏也可成倍提高，即提高了調(diào)頻調(diào)制的靈敏度，這樣可降低對調(diào)制信號的放大要求。不過，倍頻級數(shù)增加，倍頻噪聲也加大，故倍頻上限仍受到限制。另外，多級倍頻器級聯(lián)起來，可以使倍頻次數(shù)大大提高。但是，這類倍頻器線路比較復雜，倍頻次數(shù)一般不太高，而且還可能出現(xiàn)相位失鎖等問題。倍頻次數(shù)越高，倍頻噪聲就越大，使倍頻器的應(yīng)用受到限制。非線性電阻構(gòu)成的倍頻器，倍頻噪聲較大。 倍頻器有晶體管倍頻器、變?nèi)荻O管倍頻器、階躍恢復二極管倍頻器等。輸入頻率為f1，則輸出頻率為f0＝nf1，系數(shù)n為任意正整數(shù)，稱倍頻次數(shù)。這一剩余直流偏差電壓將影響鑒相精度。 （10）中頻剩余直流偏差電壓 當混頻器作鑒相器時，只有一個輸入時，輸出應(yīng)為零。原則上本振功率愈大，動態(tài)范圍增大，線性度改善（1dB壓縮點上升，三階交調(diào)系數(shù)改善）。隔離度定義為本振或射頻信號泄漏到其它端口的功率與輸入功率之比，單位dB。因中頻功率隨輸入功率成正比，當微波輸入信號減小1dB時，三階交調(diào)信號抑制比增加2dB。其下限因混頻器的應(yīng)用環(huán)境不同而異，其上限受射頻輸入功率飽和所限，通常對應(yīng)混頻器的1dB壓縮點。對于結(jié)構(gòu)相同的混頻器，1dB壓縮點取決于本振功率大小和二極管特性，一般比本振功率低6dB。 （4）1dB壓縮點 在正常工作情況下，射頻輸入電平遠低于本振電平，此時中頻輸出將隨射頻輸入線性變化，當射頻電平增加到一定程度時，中頻輸出隨射頻輸入增加的速度減慢，混頻器出現(xiàn)飽和。 （3）變頻損耗 混頻器的變頻損耗定義為混頻器射頻輸入端口的微波信號功率與中頻輸出端信號功率之比。Pno主要包括熱噪聲，內(nèi)部損耗電阻熱噪聲，混頻器件電流散彈噪聲及本振相位噪聲。 （2）噪聲系數(shù) 混頻器的噪聲定義為：NF=Pno/Pso 。后者是把幾個頻率的信號線性的迭加在一起，不產(chǎn)生新的頻率。 　 從電路分有混頻器和變頻器。 從工作性質(zhì)可分為二類，即加法混頻器和減法混頻器分別得到和頻及差頻。由于本振電路的振蕩頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同的時間接收的頻率是不同的。當混頻的頻率等于中頻時，這個信號可以通過中頻放大器，被放大后，進行峰值檢波?；祛l電路包括三個組成部分：本機振蕩器、非線性器件、帶通濾波器。f1 基準源 低頻頻標發(fā)生器 開關(guān)濾波器組1 F 參 中頻頻標發(fā)生器 考 f2 信 高頻頻標發(fā)生器 開關(guān)濾波器組2 號 f3 輸出信號f0 混頻是指將信號從一個頻率變換到另外一個頻率的過程，其實質(zhì)是頻譜線性搬移的過程。其中f3決定了工作頻段，f2決定了工作帶寬，f1決定了頻率分辨力。f2177。全數(shù)字化的直接合成利用計