【正文】 。 ifif鎖相環(huán)中引入環(huán)路濾波器的目的 ? 可濾除相位比較器輸出的高頻成分與噪聲。 ? 可改善鎖相環(huán)的性能，并在設(shè)計上帶來靈活性。 第六章 測量用信號源 六、鎖相環(huán)的幾種基本形式 混頻式鎖相環(huán) 混頻器 M（－） PD1if~~~~VCO石英振蕩器 內(nèi)插振蕩器 22vfi1io ff ?dvof 21 iio fff ??調(diào)諧2if12 ioi fff ??朝著 的方向牽引。 第六章 測量用信號源 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是重復(fù)頻率等于基準頻率的窄脈沖，而不是正弦被。 VCO被鎖定在基準信號的高次諧波上，即當(dāng)環(huán)路鎖定后 ，基準頻率由石英振蕩器產(chǎn)生，并經(jīng)過脈沖形成電路形成脈沖。 io Nff ?第六章 測量用信號源 脈沖控制環(huán)的主要優(yōu)點是能夠利用最簡單的電路來實現(xiàn)高達數(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。由于脈沖控制環(huán)的這些優(yōu)點，我們可利用這種倍頻環(huán)來得到頻率范圍很寬的離散的輸出頻率。 輸出 if~~VCO石英振蕩器 io Nff ?PD脈沖形成電路 第六章 測量用信號源 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。 第六章 測量用信號源 分頻式鎖相環(huán) 輸出 if~~VCOPDoNfoi Nff ?Nff io ?脈沖控制環(huán) 第六章 測量用信號源 數(shù)字環(huán) 輸出 if~~VCOPDoNfoi Nff ?Nff io ?N?第六章 測量用信號源 多環(huán)合成單元 雙環(huán)合成單元由一個倍頻環(huán) 和一個加法混頻環(huán) 組成。從混頻環(huán) 的 VCO ( 9 ) 輸出的頻率為 1?2? 2?21 iio fNff ??基準頻率 內(nèi)插振蕩器（ 11）的振蕩頻率 第六章 測量用信號源 )1(k H zfNff iio5100~340021 ??VCO~~PDkHzf i 101 ?1iNf~~PD1iNf~~VCO)2()3( )4()5()6()7()8()9( )10()11(k H zf i 110~1002 ? 同軸2?1? 雙環(huán)合成單元由一個倍頻環(huán) 和一個加法混頻環(huán) 組成。 1?2?第六章 測量用信號源 調(diào)諧倍頻環(huán)的 VCO(3)固有頻率，使之鎖定在 的N次諧波上，因此改變倍頻系數(shù) N及調(diào)諧 ，即可實兩個鎖定點之間的連續(xù)可調(diào)。 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)的頻率從一個鎖定點到另一個鎖定點的同時，可使 VCO(9)的固有振蕩頻率作相應(yīng)改變，以進入混頻環(huán)的捕捉帶內(nèi)。 第六章 測量用信號源 ~~雙環(huán)合成單元 10? 10?VCOPD~~3?MHz12F1FkHzfi 101 ?kHzf i 1003 ?kHzf 3 4 0 02 ?k Hzf 5 1 0 0~3 4 0 01 ?kHzf o 1700~0?應(yīng)用舉例 主混頻器 第六章 測量用信號源 三、小數(shù)分頻式鎖相環(huán) 如果允許頻率不連續(xù)可調(diào)，只要頻率分辨力好，可輸出的頻率間隔足夠小，也是非常有用的。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。 第六章 測量用信號源 例如 ?i=100kHz，若只用單個倍頻環(huán)分辨力亦為100kHz。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。為了進一步提高頻率分辨力，則需用類似方法把多個鎖相環(huán)級聯(lián)起來，這將使電路過于龐雜。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，可以認為實際上是難于實現(xiàn)的。 第六章 測量用信號源 小數(shù)分頻鎖相環(huán)中的小數(shù)分頻器是在微處理器控制下工作的。實際上數(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。 第六章 測量用信號源 若希望分頻系數(shù)有整數(shù)部分也有小數(shù)部分，其整數(shù)部分為 N，小數(shù)部分為 k，小數(shù)部分的位數(shù)為 n，則需要進行k次（ N+1）分頻，（ 10n k）次 N分頻并循環(huán)進行即可，每次循環(huán)總的分頻次數(shù)為 10n次。例如，想得到 頻，只要進行 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） =。又如，要求分頻系數(shù)為 ，則取 28次 42分頻，（ 10228） =72次41分頻即可獲得平均分頻系數(shù)為 。 第六章 測量用信號源 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，而不要在一段時間內(nèi)都是（ N+1）分頻，而在另一段時間都是 N分頻，以免對應(yīng)的輸出頻率不均勻。這種 “ 摻勻 ” 的工作是在微處理器控制下完成的。 第六章 測量用信號源 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。在 DDFS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的任意波形發(fā)生器（ AWG）或稱任意函數(shù)發(fā)生器（ AFG）已成為電類和非電類測量的重要儀器。 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的數(shù)字量，存儲于波形存儲器中。在需要輸出信號時，將數(shù)字量從存儲器中讀出，經(jīng) DAC變成模擬量，按一定速率輸出。 第六章 測量用信號源 （一） DDFS的工作原理 目前常用的方法是不改變輸出時鐘的周期，而改變每個輸出波形的輸出點數(shù)。當(dāng)時鐘周期不變時，如果輸出一周信號所用點數(shù)減小一倍時，則輸