【正文】 般振蕩器不能滿足要求，而高穩(wěn)定度的晶體振蕩器產(chǎn)生的頻率往往是單一的或者只能在極小的范圍內(nèi)微調(diào)，而且頻率通常都不很高。為了解決頻率穩(wěn)定度、準確度和頻率高、寬范圍可調(diào)之間的矛盾，就需要頻率合成技術。 本系統(tǒng)主要分為頻率合成模塊和單片機模塊。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? 。 關鍵詞 : 單片機；鎖相環(huán)；頻率合成； 壓控振蕩；鑒相器 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 研究成果的嚴肅態(tài)度以及向讀者提供有關信息的出處，正文之后一般應列出參考文獻表引文應以原始文 獻和第一手資料為原則。凡轉(zhuǎn)引文獻資料，應如實說明。偽注、偽造、篡改無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 II 文獻和數(shù)據(jù)等，均屬學術不端行為致謝一項科研成果或技術創(chuàng)新 ,往往不是獨自一人可以完成的 ,還需要各方面的人力 ,財力 ,物力的支持和幫助 .因此 ,在許多論文的末尾都列有 致謝 1) 著錄參考文獻可以反映論文作者的科學態(tài)度和論文具有真實、廣泛的科學依據(jù)，也反映出該論文的起點和深度。 3) 著錄參考文獻能起索引作用。 [01] Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language Pedagogy[M]. Prentice Hall Regents, 1994. [02] Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of Learning[J]. Educational Reasercher, 1, 1989. [03] Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Environments: Immersion in Distributed Virtual Worlds[J]. Educational Technology, SeptOct, 1995. 學位申請者如果能通過規(guī)定的課程考試，而論文的審查和答辯合格，那么就給予學位。 有資格申請學位并為申請學位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學位論文，學士學位論文?！保ㄋ沟俜? 三、 創(chuàng)造性 學術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。論文的內(nèi)容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實事求是”、“有的放矢”、“既分析又綜合” 的科學研究方法。 核心期刊審核時間一般為 4個月，須經(jīng)過初審、復審、終審三道程序。 國家沒有對期刊進行級別劃分。省級期刊主管單位是省級單位。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 III 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 Abstract With the development of radio technology for signal frequency stability and accuracy for demanding high, the general oscillator can not meet the requirements and the high degree of stability arising from the crystal oscillator frequency are often single or only in the context of minimal finetuning, but the frequency is usually not very high. To address the frequency stability, accuracy and high frequency, wide scope of powers between the contradictions requires frequency synthetic technology. Their technical characteristics is a high stability frequency source for standard and highprecision through Canada, reduced, by, the mathematical operations, and have the same stability and accuracy for the large number of discrete frequencies. This system is divided into primarily the frequency synthesizes module and the MCU module. I mainly am responsible for the MCU module and the frequency synthesizes module of the system. The MCU module which includes the MCU, KB and LED display, mainly controls various functions of the system, the frequency synthesizes and various parameters. The range of output frequency is 36MHz38MHz. The thesis mainly introduces the constitute principle of the system and the designing process and expatiates design problem met in process and solutions. Key words: MCU 。 The frequency synthesizes 。 PD 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 IV 目錄 第一章 緒論 ?? ???????????????????????????????? 1 鎖相環(huán)路 ????????????????????????????? 1 鎖相技術發(fā)展概況 ??????????????????????????? 1 鎖相技術的特點 ??????????????????????????? 1 頻率合成的方法 ??????????????????????????? 2 鎖相頻率合成器 ???????????????????? ?????? 3 第二章 .鎖相環(huán)路和鎖相合成器 ?????????????????????????? 4 鎖相基本原理 ????????????????????????????? 4 鎖相頻率合成器的基本原理 ?????????????????????? 7 第三章 基于單片機的鎖相頻率合成器設 計 ????????????????????? 9 系統(tǒng)介紹 ???????????????????????????????? 9 方案的選擇 ????????????????? ????????????? 9 ?????????????????????? 11 單片機模塊設計 ???????????????????????????? 19 第四章 系統(tǒng)功能調(diào)試 ???????????????????????????? 26 壓控震蕩器的調(diào)試 ??????????????????????????? 26 偉福仿真系統(tǒng)功能 ??????????????????????????? 26 鎖相環(huán)路的調(diào)試 ???? ???????????????????????? 29 輸出頻率測量及穩(wěn)定度 ????????????????????????? 29 第五章 總結 ???????????????????????????????? 31 附錄 系統(tǒng)程序 ???????????????????????????????? 32 致謝 ???????? ??????????????????????????? 43 參考文獻 ????????????????????????????????? 44 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 1 第一章 緒論 鎖相環(huán)路 鎖相環(huán)路（ PLL）是一個能夠跟蹤輸入信號相位的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，它在無線電技術的各個領域得到了很廣泛的應用。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。 70 年代以來，隨著集成電路技術的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了集成的環(huán)路部件、通用單片集成鎖相環(huán)路以及多種專用集成鎖相環(huán)路，鎖相環(huán)路逐漸變成了一個成本低、使用簡便的多功能組件，這就為鎖相技術在更廣泛的領域應用提供了條件。它比較輸入信號和振蕩器輸出信號之間的相位差，從而產(chǎn)生誤差控制信號來調(diào)整振蕩器的頻率，以達到與輸入信號同頻同相。 本文采用鎖相式頻率合成的實現(xiàn)方法，實現(xiàn)中必須解決的關鍵技術問題是減小相位噪聲，以滿足用戶提出的較為苛刻的相位噪聲指標。 鎖相技術發(fā)展 鎖相原理在數(shù)學理論方面，早在 30 年代無線電技術發(fā)展的初期就己出現(xiàn)。 1932 年貝爾賽什 (Bellescize)第一次公開發(fā)表了鎖相環(huán)路的數(shù)學描 述，用鎖相環(huán)路提取相干載波來完成同步檢波。進入 50 年代，隨著空間技術的發(fā)展，由杰斐 (Jaffe)和里希廷 (Rechtin)利用鎖相環(huán)路作為導彈信標的跟蹤濾波器獲得成功，并首次發(fā)表了包含噪聲效應的鎖相環(huán)路線性理論分析的文章，同時解決了鎖相環(huán)路最佳化設計問題。到 70年代林特塞 (Lindscy)和查利斯 (Charles)進行了有噪聲的一階、二階及高階鎖相環(huán)路的非線性理論分析，并作了大量實驗以充實理論分析。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領域。 鎖相技術的特點 鎖相環(huán)路處于正常工作狀態(tài)時，有如下基本特點 : 。 。 。 。 。 頻率合成的方法 實現(xiàn)頻率合成的方法很多，總的可分為相干合成和非相干合成兩大類。相干合成就是由一個高穩(wěn)定度和準確度的標準信號源產(chǎn)生若干具有同一穩(wěn)定度和準確度的頻率，這些頻率與基準頻率之間是完全相關的，各輸出 頻率之間也是完全相關的。 直接合成法是最早被采用的頻率合成法。優(yōu)點是不同頻率間的轉(zhuǎn)換時間很短 (100μs)和具有很好的頻率分辨率 。這種方法現(xiàn)在很少使用。它采用了數(shù)字取樣技術，將參考信號的頻率、相位、幅度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M取樣函數(shù)，然后直接運算出所需要的頻率信號，并把數(shù)字量形式的信號通過數(shù) /模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量形式，在時域中完成頻率合成。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。其優(yōu)點是 :由于鎖相環(huán)相當于一窄帶跟蹤濾波器，它具有良好的窄帶跟蹤特性，能 很好地選擇所需頻率的信號，抑制寄生分量，而且避免了大量使用濾波器，有利于集成化和小型化 。 鎖相頻率合成器 當前，隨著數(shù)字技術的發(fā)展及微控制器在電子系統(tǒng)中的廣泛應用，在很大程度上改變了傳統(tǒng)的設計方法，數(shù)字頻率合成技術的應用 也日益廣泛。并且隨著大規(guī)模集成電路（ LSI）技術和單片微機技術的迅速發(fā)展，大大促進了數(shù)字鎖相頻率合成器集成化程度的提高和體積的縮小，滿足了通信設備的高集成度和超小型化的要求。 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的結合。其中可編程分頻器是單片微機與鎖相環(huán)之間的接口，同時也是組成數(shù)字鎖相頻率合成器的關鍵部件。在這些大規(guī)模集成電路中，把頻率合成器的主要部件如參考分頻器、程序分頻器、鑒相器、鎖定指示器、甚至微處理器等集成在同一芯片上。這使得頻率合成器的成本、體積和功耗都大大下降，簡化了設計和生產(chǎn)調(diào)試的復雜程度，而可靠性則明顯提高。高速前置分頻器采用吞脈沖分頻技術，通過模式選擇確定對 VCO 輸出頻率 247。11 ；主計數(shù)器 M和參考計數(shù)器 R 分別對雙模前置分頻器輸出頻率和參考頻率進行分頻；輔助計數(shù)器 A 用于模式選擇控制邏輯；鑒相器產(chǎn)生上下頻率控制信號；還具有鑒相頻率檢測、時鐘檢測引腳。該芯片具有功耗低、相位噪聲低、雜散小、分頻頻率高、編程靈活方便等優(yōu)點。 設計的頻率合成器系 統(tǒng)是