電子教案-高頻電子教案(第三版)-高頻電子教案(第三版)-720-電子課件

7.2.4集成鎖相環(huán)路集成PLL分類：電路構成全模擬：模擬PDLFVCO全數(shù)字：數(shù)字PDLFVCO模擬+數(shù)字：數(shù)字PD模擬LFVCO用途通用PLL專用PLLVCO電壓控制變容二極各電容→振蕩頻率射極耦合多諧振蕩器頻率高積分—施密特觸發(fā)器多諧振蕩頻率低一、通用型單片集成鎖相環(huán)路L562最高工作頻率—30MHzA1A3A2VCO限幅器鑒相器VCO輸出VCO輸入偏壓基準同步帶調節(jié)地輸入環(huán)路濾波器去加重解調輸出CVCOVCC12345678910111213141516PD0.01μF解調輸出PDA1A2A3VCO限幅器0.01μF0.01μF0.1μF0.01μF0.01μF51Ω51Ω15kΩ11kΩ12kΩ1kΩ1kΩ(10.7MHz)1kΩC4VDD(+18V)C3ui(t)VCO輸出30pFC5~30pF同步帶調節(jié)123456789101112151314偏壓16外接電路（調頻解調）提高解調電路抗干擾性二、CMOS鎖相環(huán)CD4046ooA1A2VCOPDIIPDI+VDD(5~15V)禁止R1R2VSSCR8R5R4VDDC2VZ+-1213346711125891015÷N14信號輸入特點：1.兩個鑒相器（選其一工作）PDI：有三角形鑒相特性要求：兩輸入信號占空比為50%方波無輸入時，輸出電壓VDD/2o鑒相特性輸入信噪比及固有頻差較小時采用PDII:數(shù)字式鑒頻鑒相器只對上升沿起作用ouD(t)鑒相區(qū)鑒頻區(qū)鑒頻區(qū)Udm-Udmfi

<

fofi

>

fofi

=

fo輸出與uD(t)無關鑒相特性輸入信噪比大或捕捉固有頻差較大時采用7.2.5PLL的應用一、鎖相鑒頻電路PDLFVCO輸入調頻信號輸出解調信號uＣ(t)要求：捕捉帶＞輸入調頻信號的最大頻偏環(huán)路帶寬＞輸入調頻信號中調制信號的頻譜寬度二、調幅波的同步檢波AMXYLPFuO(t)ur(t)us(t)復習同步檢波解調電壓輸出同步信號ui(t)PDLFVCOp/2移相器同步檢波器同步信號提取電路有p/2固定相移三、鎖相接收機（窄帶跟蹤環(huán)路）本地標準中頻信號混頻器中頻放大器PD輸入信號VCOLF中頻信號輸出PLL+混頻器+中頻放大7.3頻率合成技術頻率合成目的：利用一個或多個高穩(wěn)定晶體振蕩器產(chǎn)生出一系列間隔的離散頻率信號用途：通信系統(tǒng)的載波，步一供應關系實現(xiàn)頻道轉換頻率合成方式直接合成間接合成（鎖相環(huán)路法）混頻f1f2f1+f2優(yōu)點：轉換時間短缺點：離散頻率不能太多，電路復雜7.3.1評價頻率合成性能的主要技術指標1.頻率范圍

2.頻率間隔（分辯力）最低~最高輸出頻率－相鄰頻率之間的最小間隔3.頻率轉換時間從一個（離散頻率）轉換到另一個頻率達到穩(wěn)定工作所需時間4.頻率準確度和穩(wěn)定度5.頻譜純度輸出信號接近正弦波的程度f0選定頻率理想：–120–100–80–60–100–20選定頻率寄生頻率相位噪聲諧波ff02fo3fo0實際：來自混頻器的高次組合頻率相對幅度（dB)7.3.2鎖相頻率合成器一、簡單鎖相頻率合成器晶體振蕩器參考分頻器÷RPDLFVCO分頻器

÷Nfsfrfofo/Nfs/Rfr

=fs

/R鎖定時fr

=fs

/R=fo

/N所以fo

=Nfs/R=NfrCD4046應用實例：1024kCC4040

CD4046CC40103÷N4kHzfo可編程分頻器N=2912級二進制計數(shù)器取R=28=256fr=1024k/256=4kHz頻率間隔fo=Nfr13二、簡單頻率合成器存在的問題1.減小頻率間隔與提高頻率轉換速度相矛盾解釋：減小fr，因(BW<fr)則BW減小，LF濾除fo，當一個輸出頻率轉換到另一個頻率時，環(huán)路的捕捉時間或跟蹤時間就加強，使頻率轉換時間加長2.接入分頻器后，環(huán)路增益下降為原來的1/N，影響環(huán)路的動態(tài)工作性能。3.可編程分頻器工作頻率低，無法滿足大多數(shù)通信系統(tǒng)中工作頻率高的要求改進思想：減小頻率間隔fr，而不影響B(tài)W三、多環(huán)式鎖相頻率合成器例：三環(huán)鑒相環(huán)路濾波VCO÷M÷NA鑒相÷NB混頻（一）環(huán)路濾波帶通VCO環(huán)路濾波VCO鑒相固定分頻程序分頻M=100fr

=100kHzfAfBfO程序分頻BCfA=(NA/100)frfB=NB

fr已知：由300

NA

399推出300kHz

fA300

399kHz由351

NB

397推出5.1MHz

fB

39.7MHzfA=

fo

–

fB

即：fo=

fA+

fB