7反饋控制電路

1、 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路 根據(jù)需要控制的參量不同，有：根據(jù)需要控制的參量不同，有： 自動增益控制電路自動增益控制電路 自動頻率控制電路自動頻率控制電路 自動相位控制電路自動相位控制電路 又稱自動電平控制電路，簡稱又稱自動電平控制電路，簡稱AGC，用于控制輸出信號大小，用于控制輸出信號大小 簡稱簡稱AFC，用于維持工作頻率穩(wěn)定。，用于維持工作頻率穩(wěn)定。簡稱簡稱APC，用于鎖定相位，故又稱鎖，用于鎖定相位，故又稱鎖相環(huán)路，簡稱相環(huán)路，簡稱PLL。反饋控制器反饋控制器控制對象控制對象XiXeXoXo 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路 自動增益控制

2、電路（了解）自動增益控制電路（了解） 自動頻率控制電路（了解）自動頻率控制電路（了解） 鎖相環(huán)路鎖相環(huán)路 頻率合成器頻率合成器 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路主要要求：主要要求： 了解自動增益控制電路的組成模型和工作原理了解自動增益控制電路的組成模型和工作原理了解自動增益控制電路的應(yīng)用了解自動增益控制電路的應(yīng)用7.1 自動增益控制電路自動增益控制電路了解常用增益控制電路了解常用增益控制電路 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.1.1 自動增益控制電路的工作原理自動增益控制電路的工作原理一、一、AGC的組成與工作原理的組成與工作原理當(dāng)輸入信號變化較大

3、時，可使輸出信號變化較小。當(dāng)輸入信號變化較大時，可使輸出信號變化較小。當(dāng)輸入信號變化較小時，可使輸出信號變化較大。當(dāng)輸入信號變化較小時，可使輸出信號變化較大。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路 可控增益放大器可控增益放大器二、二、AGC的應(yīng)用的應(yīng)用是高性能接收機的重要輔助電路是高性能接收機的重要輔助電路1. 具有簡單具有簡單AGC的調(diào)幅接收機的調(diào)幅接收機反饋控制器反饋控制器 LPF高頻高頻放大器放大器混頻器混頻器中頻中頻放大器放大器檢波器檢波器低頻低頻輸出輸出RCAGC電壓電壓UC簡單簡單AGC 缺點：缺點： 一有輸入信號，一有輸入信號，AGC就起控制作用，對接收弱信號不

4、利就起控制作用，對接收弱信號不利 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2. 具有延遲式具有延遲式AGC的調(diào)幅接收機的調(diào)幅接收機高頻高頻放大器放大器混頻器混頻器中頻中頻放大器放大器檢波器檢波器低頻低頻信號信號AGC電壓電壓UR中頻中頻放大器放大器AGC檢波器檢波器無無AGCOUomUim控控制制特特性性UR延遲式延遲式AGC 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路1. 控制晶體管發(fā)射極電流實現(xiàn)增益控制控制晶體管發(fā)射極電流實現(xiàn)增益控制 UC+VCCVAu gmgm IE / UT當(dāng)信號電壓當(dāng)信號電壓,使使 - -UC，則，則IE , gm , Au 7.1.2 增

5、益控制電路增益控制電路 通常將控制電壓通常將控制電壓加至基極或發(fā)射極。加至基極或發(fā)射極。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2. 差分放大器增益控制電路差分放大器增益控制電路 其增益通過改變對管的電流分配比、負反饋深度、其增益通過改變對管的電流分配比、負反饋深度、恒流源電流等來實現(xiàn)。恒流源電流等來實現(xiàn)。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2. 差分放大器增益控制電路差分放大器增益控制電路0.01FuiUC0.01F1.5k3605.1kV1V2V3iC1iC2iC31 k100V4V51k0.01F0.01F+ 6V 6VuoiC1 = iC2 + iC

6、3Ui一定時，則一定時，則 ic1一定。一定。若若Uc，則，則 ic2 ic3|uo|，Au 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2. 差分放大器增益控制電路差分放大器增益控制電路0.01FuiUC0.01F1.5k3605.1kV1V2V3iC1iC2iC31 k100V4V51k0.01F0.01F+ 6V 6Vuo利用利用Uc控制控制ic2 和和 ic3的分配比來實現(xiàn)增益控制。的分配比來實現(xiàn)增益控制。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路主要要求：主要要求： 了解自動頻率控制電路的組成模型和工作原理了解自動頻率控制電路的組成模型和工作原理了解自動增益控

7、制電路的應(yīng)用了解自動增益控制電路的應(yīng)用7.2 自動頻率控制電路自動頻率控制電路 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.2.1 自動頻率控制電路的工作原理自動頻率控制電路的工作原理 鑒頻器鑒頻器LPFVCOuD(t)uC(t)frfo標(biāo)準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率fo輸出輸出當(dāng)當(dāng) fr = fo時，時， uD(t) = 0 ，fo不變不變當(dāng)當(dāng) fr fo時，時，uD(t) （ fo fr )uc c( (t t) ) fo o 或或 經(jīng)若干調(diào)節(jié)周期，環(huán)路最后鎖定在經(jīng)若干調(diào)節(jié)周期，環(huán)路最后鎖定在 fo = fr + f 。 這個這個 f 稱為剩余頻率誤差，簡稱剩余頻差。稱為剩余頻率誤差，簡稱

8、剩余頻差。有剩余頻差是有剩余頻差是AFC的缺點。的缺點。鑒頻特性和壓控振蕩器壓控特性的靈敏度越大，則鑒頻特性和壓控振蕩器壓控特性的靈敏度越大，則 f越小越小 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.2.2 自動頻率控制電路應(yīng)用舉例自動頻率控制電路應(yīng)用舉例1. 調(diào)幅接收機中的調(diào)幅接收機中的AFC系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)幅波調(diào)幅波輸入輸入混頻器混頻器中頻中頻放大器放大器包絡(luò)包絡(luò)檢波器檢波器限幅限幅鑒頻器鑒頻器低通低通和放大和放大壓控壓控振蕩器振蕩器至低放至低放鑒頻器中心頻率鑒頻器中心頻率fI AFC保證了混頻器輸出頻率接近保證了混頻器輸出頻率接近fI ，從而從而提高接收機靈敏度和選擇性。提高接

9、收機靈敏度和選擇性。 比之普通調(diào)幅接收機多了比之普通調(diào)幅接收機多了限幅鑒頻器、低通濾波限幅鑒頻器、低通濾波和放大電路等，并將本機振蕩器改為和放大電路等，并將本機振蕩器改為VCO 。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2. 具有具有AFC的調(diào)頻發(fā)射機框圖的調(diào)頻發(fā)射機框圖調(diào)頻調(diào)頻振蕩器振蕩器緩沖緩沖放大器放大器晶體晶體振蕩器振蕩器混頻器混頻器限幅限幅鑒頻器鑒頻器窄帶窄帶低通低通ufcfr調(diào)制信號調(diào)制信號調(diào)頻信號輸出調(diào)頻信號輸出 鑒頻器的中心頻率調(diào)整在（鑒頻器的中心頻率調(diào)整在（ fr fc ）上。當(dāng)）上。當(dāng)調(diào)頻調(diào)頻振蕩器的中心頻率發(fā)生漂移時，混頻器輸出的頻差也振蕩器的中心頻率發(fā)生

10、漂移時，混頻器輸出的頻差也跟隨變化，使鑒頻器輸出電壓發(fā)生變化。經(jīng)窄帶跟隨變化，使鑒頻器輸出電壓發(fā)生變化。經(jīng)窄帶LPF濾除調(diào)整頻率分量后，將反映調(diào)頻波中心頻率漂移的濾除調(diào)整頻率分量后，將反映調(diào)頻波中心頻率漂移的緩變電壓，加至調(diào)頻振蕩器上，使其中心頻率漂移減緩變電壓，加至調(diào)頻振蕩器上，使其中心頻率漂移減小。由于小。由于fr 穩(wěn)定度很高，因此可提高中心頻率穩(wěn)定度。穩(wěn)定度很高，因此可提高中心頻率穩(wěn)定度。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3 鎖相環(huán)路鎖相環(huán)路可以鎖定相位，可以消除頻率誤差可以鎖定相位，可以消除頻率誤差 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路主要要

11、求：主要要求： 掌握掌握PLLPLL的基本組成和工作原理的基本組成和工作原理了解了解PLLPLL的數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)模型了解了解PLLPLL的捕捉與跟蹤的捕捉與跟蹤掌握掌握PLLPLL的應(yīng)用的應(yīng)用7.3 鎖相環(huán)路鎖相環(huán)路(重點）重點）了解集成了解集成PLLPLL 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.1 鎖相環(huán)路基本原理鎖相環(huán)路基本原理一一. 鎖相環(huán)路基本組成鎖相環(huán)路基本組成鑒相器（鑒相器（PD）：用以比較）：用以比較ui、 uo相位，相位， 輸出反映相位誤差輸出反映相位誤差 的電壓的電壓uD(t)環(huán)路濾波器：環(huán)路濾波器： 用以濾除誤差信號中的高頻分量和噪聲，用以濾除誤差信

12、號中的高頻分量和噪聲， 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。VCO： 在在uC(t)控制下輸出相應(yīng)頻率控制下輸出相應(yīng)頻率 fo o 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路二、二、 鎖相環(huán)路的基本工作原理鎖相環(huán)路的基本工作原理若若w wi w wo，則則ui(t)和和uo(t)之間產(chǎn)生之間產(chǎn)生相位變化相位變化 uD(t) ，與瞬，與瞬時誤差相位成正比時誤差相位成正比uc(t)，濾除了高頻分量和噪聲，濾除了高頻分量和噪聲 w wo ，去接近去接近w wi 最終使最終使 w wi = w wo ，相位誤差為常數(shù)，環(huán)路鎖定，這時，相位誤差為常數(shù)，環(huán)路鎖定，這時的相位誤差稱為剩余相位誤差或穩(wěn)

13、態(tài)相位誤差。的相位誤差稱為剩余相位誤差或穩(wěn)態(tài)相位誤差。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.2 鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型一一. 鑒相器的相位模型鑒相器的相位模型設(shè)設(shè)設(shè)設(shè)其相位可改寫為其相位可改寫為則則設(shè)鑒相器具有正弦鑒相特性，設(shè)鑒相器具有正弦鑒相特性， 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.2 鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)模型一一. 鑒相器的相位模型鑒相器的相位模型 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路二二. 環(huán)路濾波器的電路模型環(huán)路濾波器的電路模型 常用常用例圖例圖b電路：可寫出傳遞函數(shù)為電路：可寫出傳遞函數(shù)

14、為 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路二二. 環(huán)路濾波器的電路模型環(huán)路濾波器的電路模型 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路三三. 壓控振蕩器的相位模型壓控振蕩器的相位模型將將 的倒數(shù)表示，則的倒數(shù)表示，則 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路三三. 壓控振蕩器的相位模型壓控振蕩器的相位模型 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路四四. PLL的相位模型和基本方程的相位模型和基本方程 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路PLL基本方程基本方程 的含義？的含義？ 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高

15、頻電子線路PLL基本方程基本方程 的含義？的含義？ 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路PLL基本方程基本方程 的含義？的含義？結(jié)論：閉合環(huán)路中任何時刻滿足：結(jié)論：閉合環(huán)路中任何時刻滿足： 瞬時頻差瞬時頻差+控制頻差控制頻差=固有頻差固有頻差。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.3 鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤鎖相環(huán)路的捕捉與跟蹤捕捉過程捕捉過程：失鎖失鎖 鎖定鎖定 跟蹤過程：跟蹤過程：鎖定鎖定 維持鎖定維持鎖定 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路當(dāng)當(dāng) w wi 從低頻至從低頻至高頻緩慢變化時高頻緩慢變化時未加控制電壓未加控制電壓(即即

16、uD(t) = 0)時的時的VCO振蕩頻率振蕩頻率uD(t)Ow wo0o0w waw wi失鎖失鎖鎖鎖定定w wb失鎖失鎖當(dāng)當(dāng) w wi 從高頻至從高頻至底頻緩慢變化時底頻緩慢變化時w wc鎖鎖定定w wd捕捉帶捕捉帶同步帶同步帶 w wP w wH通常捕捉帶小于通常捕捉帶小于同步帶同步帶 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.4 集成鎖相環(huán)路集成鎖相環(huán)路電路構(gòu)成電路構(gòu)成模擬模擬PLL：模擬：模擬PD LF VCO數(shù)字數(shù)字PLL：全數(shù)字：數(shù)字：全數(shù)字：數(shù)字PD LF VCO模擬模擬+數(shù)字：數(shù)字數(shù)字：數(shù)字PD 模擬模擬 LF VCO用途用途通用通用 PLL專用專用 PL

17、L 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路CMOS鎖相環(huán)路鎖相環(huán)路CD4046簡介簡介 為數(shù)字為數(shù)字PLL。內(nèi)有兩個。內(nèi)有兩個PD、VCO、緩沖放大器、輸、緩沖放大器、輸入信號放大與整形電路、內(nèi)部穩(wěn)壓器等。入信號放大與整形電路、內(nèi)部穩(wěn)壓器等。 具有電源電壓范圍寬（具有電源電壓范圍寬（515V）、功耗低、輸入阻抗）、功耗低、輸入阻抗高等優(yōu)點。工作頻率高等優(yōu)點。工作頻率01MHz 內(nèi)部內(nèi)部VCO產(chǎn)生產(chǎn)生50%占空比的方波。輸出電平可與占空比的方波。輸出電平可與TTL電平或電平或CMOS電平兼容。電平兼容。 具有相位鎖定狀態(tài)指示具有相位鎖定狀態(tài)指示 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻

18、電子線路高頻電子線路CD4046內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外引腳排列 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路 信號輸入端：允許輸入信號輸入端：允許輸入0.1V左右的小信號或方波，經(jīng)左右的小信號或方波，經(jīng)A1放大和整形，提供滿足放大和整形，提供滿足PD要求的方波。要求的方波。 由異或門構(gòu)成，具有三角形由異或門構(gòu)成，具有三角形鑒相特性。它要求兩個輸入信號鑒相特性。它要求兩個輸入信號均為均為50%占空比的方波。占空比的方波。 當(dāng)無輸入信號時，其輸出電當(dāng)無輸入信號時，其輸出電壓為壓為VDD/2，用以確定，用以確定VCO的自的自由振蕩頻率。由振蕩頻率。 7 反饋控制電路反饋控制電路

19、高頻電子線路高頻電子線路 確定確定VCO頻率范圍。頻率范圍。R1控制最高頻率，控制最高頻率，R2控制最低頻率?？刂谱畹皖l率。 R2=時，頻率為零。無輸入信時，頻率為零。無輸入信號時，號時， PD將將VCO調(diào)整到最低頻率。調(diào)整到最低頻率。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.3.2 鎖相環(huán)路的應(yīng)用鎖相環(huán)路的應(yīng)用一、一、PLL的基本特性的基本特性1. 環(huán)路鎖定時，鑒相器的兩個輸入信號頻率相等環(huán)路鎖定時，鑒相器的兩個輸入信號頻率相等2. 頻率跟蹤特性頻率跟蹤特性 環(huán)路鎖定時，環(huán)路鎖定時，VCO輸出頻率能在輸出頻率能在一定范圍內(nèi)跟蹤輸入信號頻率的變化。一定范圍內(nèi)跟蹤輸入信號頻率的

20、變化。3. 窄帶濾波特性窄帶濾波特性 可以實現(xiàn)高頻窄帶帶通濾波可以實現(xiàn)高頻窄帶帶通濾波二、二、PLL應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路1、鎖相倍頻、鎖相倍頻 在在鎖相環(huán)路的反饋通道中插入分頻器就可構(gòu)成鎖鎖相環(huán)路的反饋通道中插入分頻器就可構(gòu)成鎖相倍頻電路相倍頻電路。如下圖所示：。如下圖所示： i(t) PD PD LF LFVCOvi(t)vo(t)o(t)o(t)/NN 當(dāng)環(huán)路鎖定時，鑒相器兩輸入信號頻率相等。當(dāng)環(huán)路鎖定時，鑒相器兩輸入信號頻率相等。即有：即有：iiNNw ww ww ww w 00式中式中N為分頻器的倍頻比。為分頻器的倍頻比。 7 反饋控

21、制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路2、鎖相分頻：、鎖相分頻： 在在鎖相環(huán)路中插入倍頻器就可構(gòu)成鎖相分頻電路鎖相環(huán)路中插入倍頻器就可構(gòu)成鎖相分頻電路。如下圖所示：如下圖所示： i(t) PD PD LF LFVCOvi(t)vo(t)o(t)No(t)N 當(dāng)環(huán)路鎖定時：當(dāng)環(huán)路鎖定時： NNiooiw ww ww ww w 式中式中N為倍頻器的倍頻次數(shù)。為倍頻器的倍頻次數(shù)。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路3、鎖相混頻器、鎖相混頻器 設(shè)混頻器的本振信號頻率為設(shè)混頻器的本振信號頻率為L ，在，在Lo時混時混頻器的輸出頻率為（頻器的輸出頻率為（L-o），經(jīng)差頻放大器后加

22、到），經(jīng)差頻放大器后加到鑒相器上。鑒相器上。 當(dāng)環(huán)路鎖定時當(dāng)環(huán)路鎖定時 )()(iLooLiw ww ww ww ww ww w o(t)i(t)L(t) PDPD LF LFVCOvi(t)vo(t)|L(t)-o(t)| 混頻混頻差頻放大差頻放大 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路4、鎖相環(huán)調(diào)頻電路、鎖相環(huán)調(diào)頻電路 普通的直接調(diào)頻電路中，振蕩器的中心頻率穩(wěn)定度較差，而普通的直接調(diào)頻電路中，振蕩器的中心頻率穩(wěn)定度較差，而鎖相調(diào)頻電路能得到中心頻率穩(wěn)定度很高的調(diào)頻信號鎖相調(diào)頻電路能得到中心頻率穩(wěn)定度很高的調(diào)頻信號,鎖相環(huán)調(diào)鎖相環(huán)調(diào)頻電路如下圖所示。環(huán)路濾波器的帶寬必須很窄，

23、截至頻率應(yīng)小頻電路如下圖所示。環(huán)路濾波器的帶寬必須很窄，截至頻率應(yīng)小于調(diào)制信號的頻率。于調(diào)制信號的頻率。 ui(t)晶振晶振 PD PD LF LF VCOuo(t)調(diào)頻調(diào)頻波波u(t)調(diào)制信號調(diào)制信號+ 調(diào)制信號作為調(diào)制信號作為VCO控制電壓的一部分使其頻率產(chǎn)生相應(yīng)的控制電壓的一部分使其頻率產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此在輸出端得到已調(diào)頻信號。變化，由此在輸出端得到已調(diào)頻信號。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路5、鎖相解調(diào)電路、鎖相解調(diào)電路 下圖是用鎖相環(huán)實現(xiàn)調(diào)頻波解調(diào)的原理框圖。下圖是用鎖相環(huán)實現(xiàn)調(diào)頻波解調(diào)的原理框圖。 利用鎖相環(huán)的跟蹤特性，可以使利用鎖相環(huán)的跟蹤特性，可以使V

24、CO的振蕩頻率跟蹤輸入的振蕩頻率跟蹤輸入調(diào)頻波的瞬時頻率。則加到調(diào)頻波的瞬時頻率。則加到VCO的控制電壓的變化規(guī)律必與的控制電壓的變化規(guī)律必與調(diào)頻波的瞬時頻率變化規(guī)律相同，因此在調(diào)頻波的瞬時頻率變化規(guī)律相同，因此在LF的輸出端可獲得的輸出端可獲得不失真的解調(diào)輸出。不失真的解調(diào)輸出。PDPDLFLFVCOVFM(t)調(diào)頻波調(diào)頻波V(t)調(diào)制信號調(diào)制信號捕捉帶捕捉帶 輸入調(diào)頻信號的最大頻偏輸入調(diào)頻信號的最大頻偏環(huán)路帶寬輸入調(diào)頻信號中調(diào)制信號的頻譜寬度環(huán)路帶寬輸入調(diào)頻信號中調(diào)制信號的頻譜寬度為實現(xiàn)不失真解調(diào)，要求：為實現(xiàn)不失真解調(diào)，要求： 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.4

25、 頻率合成器頻率合成器 為實現(xiàn)高質(zhì)量的無線通信，抗干擾，近代通信系統(tǒng)往往為實現(xiàn)高質(zhì)量的無線通信，抗干擾，近代通信系統(tǒng)往往要求通信機具有大量的、可供用戶選擇的、能迅速更換的頻要求通信機具有大量的、可供用戶選擇的、能迅速更換的頻率穩(wěn)定度和精度很高的載波信號頻率。率穩(wěn)定度和精度很高的載波信號頻率。 晶體振蕩器雖然頻率穩(wěn)定度和精度很高，但其頻率值只晶體振蕩器雖然頻率穩(wěn)定度和精度很高，但其頻率值只能在很小范圍內(nèi)微調(diào)。能在很小范圍內(nèi)微調(diào)。 頻率合成器作用：頻率合成器作用：利用一個或多個基準(zhǔn)頻率，產(chǎn)生一系利用一個或多個基準(zhǔn)頻率，產(chǎn)生一系列等間隔的離散頻率。這些頻率的頻率穩(wěn)定度和精度均和基列等間隔的離散頻率。

26、這些頻率的頻率穩(wěn)定度和精度均和基準(zhǔn)頻率的相同，且頻率轉(zhuǎn)換的時間很短。準(zhǔn)頻率的相同，且頻率轉(zhuǎn)換的時間很短。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.4 頻率合成器頻率合成器利用倍頻、分頻、混頻等方法直接產(chǎn)利用倍頻、分頻、混頻等方法直接產(chǎn)生。信號質(zhì)量較差。生。信號質(zhì)量較差。直接頻率合成器直接頻率合成器間接頻率合成器（即鎖相頻率合成器）間接頻率合成器（即鎖相頻率合成器）直接數(shù)字頻率合成器直接數(shù)字頻率合成器利用鎖相技術(shù)實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)簡單、輸出頻利用鎖相技術(shù)實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)簡單、輸出頻率成分頻譜純度高，控制方便等優(yōu)點。率成分頻譜純度高，控制方便等優(yōu)點。基于全數(shù)字技術(shù)。輸出頻率可高達幾百基于全數(shù)字

27、技術(shù)。輸出頻率可高達幾百MHz。它由參考。它由參考時鐘、相位累加器、只讀存儲、時鐘、相位累加器、只讀存儲、DAC和濾波器等組成。和濾波器等組成。 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.4 頻率合成器頻率合成器主要要求：主要要求： 掌握頻率合成器的作用掌握頻率合成器的作用了解頻率合成器的種類與主要指標(biāo)了解頻率合成器的種類與主要指標(biāo)掌握簡單鎖相頻率合成器的組成與工作原理。掌握簡單鎖相頻率合成器的組成與工作原理。了解其它鎖相頻率合成器了解其它鎖相頻率合成器 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.4.1 頻率合成器的主要技術(shù)指標(biāo)頻率合成器的主要技術(shù)指標(biāo)1. 1.

28、 頻率范圍頻率范圍2. 2. 頻率間隔（又稱分辨率）頻率間隔（又稱分辨率）頻率穩(wěn)定度指：頻率穩(wěn)定度指：在規(guī)定的觀測時間內(nèi)，合成器輸出頻在規(guī)定的觀測時間內(nèi)，合成器輸出頻率偏離標(biāo)稱值的程度。一般用偏離值與輸出頻率的相率偏離標(biāo)稱值的程度。一般用偏離值與輸出頻率的相對值來表示。對值來表示。頻率準(zhǔn)確度指：頻率準(zhǔn)確度指：實際工作頻率與標(biāo)稱頻實際工作頻率與標(biāo)稱頻率值之差，又稱頻率誤差。率值之差，又稱頻率誤差。相鄰頻率之間的最小間隔相鄰頻率之間的最小間隔3. 3. 頻率轉(zhuǎn)換時間頻率轉(zhuǎn)換時間從一個工作頻率轉(zhuǎn)換到另一個工作頻率，從一個工作頻率轉(zhuǎn)換到另一個工作頻率，并達到穩(wěn)定工作所需要的時間。它包含電并達到穩(wěn)定工作

29、所需要的時間。它包含電路延遲時間和路延遲時間和PLL芙蓉捕捉時間。芙蓉捕捉時間。4. 4. 頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路5. 5. 頻譜純度頻譜純度 指輸出信號接近正弦波的程度。用有用信號電平與指輸出信號接近正弦波的程度。用有用信號電平與各寄生頻率分量總電平之比的分貝值表示。各寄生頻率分量總電平之比的分貝值表示。多數(shù)來源于混頻器。對稱分布于有用信號兩側(cè)多數(shù)來源于混頻器。對稱分布于有用信號兩側(cè) 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路7.4.2 鎖相頻率合成器鎖相頻率合成器一、簡單鎖相頻率合成器一、簡單鎖相頻率合成器晶

30、體振蕩器晶體振蕩器參考分頻器參考分頻器RPDLFVCO分頻器分頻器 Nfsfs/Rfrfofo/N環(huán)路鎖定時環(huán)路鎖定時 fr = fs / R = fo / N故得故得 fo = N fs/ R = N fr改變改變N可得不同輸出頻率?？傻貌煌敵鲱l率。 頻率分辨率為頻率分辨率為fr 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路CD4046組成的頻率合成器實例組成的頻率合成器實例參考分頻器由參考分頻器由12級二進制計數(shù)器構(gòu)成。級二進制計數(shù)器構(gòu)成。取分頻比取分頻比 R = 28 = 256，則得，則得頻率間隔為：頻率間隔為： fr = 1024k/256 = 4kHz 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路CD4046組成的頻率合成器實例組成的頻率合成器實例N分頻器采用可編程分頻器分頻器采用可編程分頻器CC40103構(gòu)成。圖中構(gòu)成。圖中N=28 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路CD4046組成的頻率合成器實例組成的頻率合成器實例 7 反饋控制電路反饋控制電路 高頻電子線路高頻電子線路二、單環(huán)鎖相頻率合成器存在的問題二、單環(huán)鎖相頻率合成器存在的問題1. 頻率間隔不能很小頻率間隔不能很小 fr 小時，環(huán)路濾波器的帶寬也要?。◣捫栊∮谛r，環(huán)路濾波器的帶寬也要小（帶寬需小于fr ，以，以濾除濾除PD輸出信號中