電子測(cè)量第六章ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-05-16 18:10本頁(yè)面
【正文】 ，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)。 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(cè)量用信號(hào)源 捕捉過(guò)程 環(huán)路從失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的過(guò)程稱捕捉過(guò)程。一般鎖相環(huán)的捕捉過(guò)程可分成兩個(gè)階段：頻率牽引階段和快捕階段。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。 ? 可改善鎖相環(huán)的性能，并在設(shè)計(jì)上帶來(lái)靈活性。 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 倍頻式鎖相環(huán) 輸出 if~~VCO石英振蕩器 io Nff ?PD脈沖形成電路 ? 脈沖控制環(huán) 脈沖控制環(huán)的基本形式 加到相位比較器的輸入信號(hào)是重復(fù)頻率等于基準(zhǔn)頻率的窄脈沖，而不是正弦被。 io Nff ?第六章 測(cè)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(jiǎn)單的電路來(lái)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。 輸出 if~~VCO石英振蕩器 io Nff ?PD脈沖形成電路 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 輸出 if~~VCOio Nff ?PDN?Nfo分頻器 數(shù)字倍頻環(huán)的基本形式 ? 數(shù)字倍頻環(huán) Nff oi ?改變數(shù)字分頻器的分頻系數(shù)，可以改變倍頻系數(shù) N。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(cè)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。 1if2if 工作在混頻環(huán)和倍頻環(huán)中的 VCO，它們的可變電容器是同軸統(tǒng)調(diào)的，當(dāng)調(diào)諧 VCO(3)的頻率從一個(gè)鎖定點(diǎn)到另一個(gè)鎖定點(diǎn)的同時(shí)，可使 VCO(9)的固有振蕩頻率作相應(yīng)改變，以進(jìn)入混頻環(huán)的捕捉帶內(nèi)。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。若采用圖 417的電路，取 N2=18， N1=9，則?0=1890kHz，可把分辨力提高到 10kHz。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。實(shí)際上數(shù)字分頻器每次分頻的分頻系數(shù)都是整數(shù)，所謂小數(shù)分頻只是一種平均的效果。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） =。 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 既然小數(shù)分頻器中存在（ N+1）及 N兩種分頻，而且每種分頻都可能進(jìn)行很多次，那么就應(yīng)該設(shè)法把兩種分頻混合均勻，而不要在一段時(shí)間內(nèi)都是（ N+1）分頻，而在另一段時(shí)間都是 N分頻，以免對(duì)應(yīng)的輸出頻率不均勻。 第六章 測(cè)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。 一、直接數(shù)字頻率合成 直接數(shù)字頻率合成的基本思想 :把需要的波形先量化為足夠多采樣點(diǎn)的數(shù)字量，存儲(chǔ)于波形存儲(chǔ)器中。 第六章 測(cè)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(cè)量用信號(hào)源 在波形存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了待輸出波形對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)合稱檢索表，它通常與輸出波形的一個(gè)周期相對(duì)應(yīng)。因各輸出點(diǎn)間數(shù)據(jù)不變，也就是說(shuō)輸出波形是階梯形的。 典型直接數(shù)字頻率合成法原理框圖 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 （二） DDFS的頻率分辨力和輸出頻率 在不少 DDFS型頻率合成器中，不用相位碼而用相位碼高位做為波形存儲(chǔ)器地址，這主要是為了進(jìn)一步提高頻率分辨力。 第六章 測(cè)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)。每個(gè)波形存儲(chǔ)單元有 12位，對(duì)應(yīng)的量化級(jí)有 4096個(gè)，幅度分辨也夠細(xì)了。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。在頻率合成器中，由于采用了 十進(jìn)鎖相合成單元 ，故輸出頻率是采用 十進(jìn)數(shù)字度盤(pán) 來(lái)選擇，這樣可提供更高的輸出頻率準(zhǔn)確定。 第六章 測(cè)量用信號(hào)源 第六章 測(cè)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(cè)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。 頻率度盤(pán)的步位 步位的含義 0 ~ 9 十個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)倍頻環(huán) 中 十個(gè)點(diǎn)頻率 (間隔為 100kHz) ，即分別對(duì)應(yīng)倍頻環(huán) 的十個(gè)倍頻系數(shù) 。 ~~PD VCOkHz100基準(zhǔn) M H ~12 P90??S第六章 測(cè)量用信號(hào)源 當(dāng)開(kāi)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(pán) )，以改變她的變?nèi)莨艿钠珘?，使頻率在 ~ MHz 范圍內(nèi)連
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