電子測量04電子通信ppt課件

1、第四章第四章 信號發(fā)生器信號發(fā)生器4.1 信號發(fā)生器概述信號發(fā)生器概述 4.2 模擬信號發(fā)生器模擬信號發(fā)生器 4.3 合成信號發(fā)生器合成信號發(fā)生器 4.4 射頻合成信號發(fā)生器射頻合成信號發(fā)生器4.1 信號發(fā)生器概述信號發(fā)生器概述一、信號源的作用和組成一、信號源的作用和組成二、信號源的分類二、信號源的分類三、正弦信號發(fā)生器的性能目的三、正弦信號發(fā)生器的性能目的一、信號源的作用和組成一、信號源的作用和組成1.1.信號源的作用信號源的作用 為測試或?qū)嶒炋峁┓弦欢娂夹g(shù)為測試或?qū)嶒炋峁┓弦欢娂夹g(shù)要求的電信號產(chǎn)生頻率可調(diào)、幅度可調(diào)要求的電信號產(chǎn)生頻率可調(diào)、幅度可調(diào)的規(guī)那么或不規(guī)那么波形的電信號。的

2、規(guī)那么或不規(guī)那么波形的電信號。 信號源的用途主要有以下三方面：信號源的用途主要有以下三方面： 鼓勵信號源鼓勵信號源 實踐信號的仿真實踐信號的仿真 規(guī)范信號源規(guī)范信號源2. 2. 信號源的組成信號源的組成信號發(fā)生器構(gòu)造框圖信號發(fā)生器構(gòu)造框圖信信號號輸輸出出主振器主振器緩沖緩沖放大放大調(diào)制調(diào)制輸出輸出電電 源源監(jiān)測監(jiān)測1. 1. 按用途分按用途分 公用公用-電視信號發(fā)生器、電平振蕩器、誤碼儀電視信號發(fā)生器、電平振蕩器、誤碼儀 通用通用-產(chǎn)生正弦波等通用波形產(chǎn)生正弦波等通用波形 2. 2. 按波形分按波形分 正弦正弦-脈沖脈沖-函數(shù)函數(shù)-產(chǎn)生函數(shù)通用波形產(chǎn)生函數(shù)通用波形 噪聲噪聲-ttttt二、信號

3、源的分類二、信號源的分類3. 3. 按頻率產(chǎn)生分按頻率產(chǎn)生分 諧振諧振-由頻率選擇回路控制正反響產(chǎn)生振蕩。由頻率選擇回路控制正反響產(chǎn)生振蕩。 合成合成-由基準頻率經(jīng)過加、減、乘除組合由基準頻率經(jīng)過加、減、乘除組合一系列頻率。一系列頻率。 4. 4. 按頻率范圍分按頻率范圍分 無無低頻低頻高頻高頻微波微波頻段頻段頻率范圍頻率范圍主振電路主振電路調(diào)制方式調(diào)制方式R CR C 電電路路1Hz1MHz1Hz1MHz磁 控 管 、 體磁 控 管 、 體效應(yīng)管、效應(yīng)管、1MHz1GHz1MHz1GHz1GHz100GHz1GHz100GHzLCLC電路電路AMAM、FMFM、PMPMAMAM、FMFM表3

4、.1 頻段的劃分50%36%14%超音頻音頻亞音頻100%0%視頻射頻0101001K10K100K1M10M100M1G10G100G1T300K1Km300M1m3G1dm1cm1mm30G300Gf (Hz)極高頻毫米波超高頻厘米波特高頻分米波甚高頻米波高頻短波中高頻中短波中頻中波低頻長波甚低頻超長波中波短波超波微波通信廣播通信電視雷達探傷加熱感應(yīng)加熱(應(yīng)用)適用頻段劃分適用頻段劃分頻率與波長的關(guān)系頻率與波長的關(guān)系=C/f=C/f，C=3C=3108m108m 0tU名 稱波形表示圖主 要 特 性正弦波信號正弦波是電子系統(tǒng)中最根本的測試信號，頻率從Hz至幾十GHz。大多信號源都具備正弦波

5、輸出。函數(shù)信號通常包含正弦波、方波、三角波三種，有的還包含鋸齒波、脈沖波、梯形波、階梯波等波形，頻率從幾Hz至上百MHz。掃頻信號頻率可在某區(qū)間有規(guī)律地掃動，多為用鋸齒波進展線性掃頻。多數(shù)掃頻源是以正弦波掃頻，也有以方波、三角波掃頻。還有非線性的對數(shù)掃頻。脈沖信號輸出的脈沖信號可按需求設(shè)置其反復頻率、脈沖寬度、占空比、上升及下降時間等參數(shù)。脈沖信號有的還有雙脈沖輸出。數(shù)字信號可按編碼要求產(chǎn)生0/1邏輯電平多為TTL或ECL電平，也稱數(shù)據(jù)發(fā)生器、圖形或方式發(fā)生器。通常是具備多路數(shù)字輸出的。噪聲信號提供隨機噪聲信號，具有很寬的均勻頻譜。常用于丈量接納機的噪聲系數(shù)或調(diào)制到高頻、射頻載波上作干擾源。偽

6、隨機信號是一串0/1電平隨機編碼的數(shù)字序列信號，因其序列周期相當長在足夠?qū)挼念l帶內(nèi)產(chǎn)生相當平坦的離散頻譜，故有點類似隨機信號。恣意波形能產(chǎn)生任不測形的模擬信號，例如：模擬產(chǎn)生心電圖、雷電干擾、機械運動等外形復雜的波形。調(diào)制信號將模擬信號或數(shù)字信號調(diào)制到射頻載波信號上，以便于遠程傳輸。通常調(diào)制方式有：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈沖調(diào)制、數(shù)字調(diào)制等。數(shù)字矢量信號經(jīng)過正交調(diào)制I-Q調(diào)制，可以同時傳送幅度和相位信息，故稱為數(shù)字矢量信號源。該內(nèi)容將在本章3.4節(jié)射頻信號發(fā)生器中引見。三、正弦信號發(fā)生器的性能目的三、正弦信號發(fā)生器的性能目的1. 頻率范圍頻率范圍指信號發(fā)生器所產(chǎn)生信號的頻率范圍，該范圍內(nèi)指信號發(fā)生

7、器所產(chǎn)生信號的頻率范圍，該范圍內(nèi)既可延續(xù)又可由假設(shè)干頻段或一系列離散頻率覆既可延續(xù)又可由假設(shè)干頻段或一系列離散頻率覆蓋，在此范圍內(nèi)應(yīng)滿足全部誤差要求。蓋，在此范圍內(nèi)應(yīng)滿足全部誤差要求。 2. 頻率準確度頻率準確度 頻率準確度是指信號發(fā)生器度盤或數(shù)字顯示頻率準確度是指信號發(fā)生器度盤或數(shù)字顯示數(shù)值與實踐輸出信號頻率間的偏向，通常用相對數(shù)值與實踐輸出信號頻率間的偏向，通常用相對誤差表示誤差表示 %100fffffooo 3. 頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度 頻率穩(wěn)定度是指其它外界條件恒定不變的情況下，在規(guī)定頻率穩(wěn)定度是指其它外界條件恒定不變的情況下，在規(guī)定時間內(nèi)，信號發(fā)生器輸出頻率相對于預(yù)調(diào)值變化的大小。時間

8、內(nèi)，信號發(fā)生器輸出頻率相對于預(yù)調(diào)值變化的大小。按照國家規(guī)范，頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長期按照國家規(guī)范，頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長期頻率穩(wěn)定度。頻率穩(wěn)定度。 %1000minmaxfff短期：短期：1515分鐘內(nèi)分鐘內(nèi) 長期：長期：3 3小時內(nèi)小時內(nèi) 頻率穩(wěn)定度目的要求與頻率準確度相關(guān)，頻率準確度是頻率穩(wěn)定度目的要求與頻率準確度相關(guān)，頻率準確度是由頻率穩(wěn)定度來保證的。由頻率穩(wěn)定度來保證的。4. 輸出阻抗輸出阻抗低頻信號發(fā)生器電壓輸出阻抗普通為低頻信號發(fā)生器電壓輸出阻抗普通為600600或或1k1k，功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計而定，通常有功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計而定，

9、通常有5050、7575、150150、600600和和5 k5 k等檔等檔 高頻信號發(fā)生器普通僅有高頻信號發(fā)生器普通僅有5050或或7575檔。檔。 信號發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負載的條件下標定信號發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負載的條件下標定的，假設(shè)負載與信號源輸出阻抗不相等，那么信號源輸?shù)模僭O(shè)負載與信號源輸出阻抗不相等，那么信號源輸出電壓的讀數(shù)是不準確的。出電壓的讀數(shù)是不準確的。 5. 5. 輸出電平輸出電平輸出電平指的是輸出信號幅度的有效范圍，即由產(chǎn)品規(guī)范輸出電平指的是輸出信號幅度的有效范圍，即由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的信號發(fā)生器的最大輸出電壓和最大輸出功率在其衰規(guī)定的信號發(fā)生器的最大輸出電

10、壓和最大輸出功率在其衰減范圍內(nèi)所得到輸出幅度的有效范圍。減范圍內(nèi)所得到輸出幅度的有效范圍。 討論：討論：信號源輸出：信號源輸出： 100mv100mv示波器顯示：示波器顯示： 200mv200mv信號發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負載的條件下按正弦信號發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負載的條件下按正弦波有效值標定的。波有效值標定的。 50505050，匹配時，匹配時 100mv 100mv200mv200mv不匹配時，不確知。示波器輸入不匹配時，不確知。示波器輸入阻抗高約阻抗高約1M1M，故顯示，故顯示200mv200mv為什么？為什么？6. 失真度與頻譜純度失真度與頻譜純度 定義定義 %10012

11、2322 UUUUn低頻信號發(fā)生器用失真度或失真系數(shù)低頻信號發(fā)生器用失真度或失真系數(shù)2222322212100%nnUUUUUU高頻信號發(fā)生器用頻譜純度高頻信號發(fā)生器用頻譜純度 20lg80 100SnUdBUUsUsUnUnf fA Af fA At tU U 7. 調(diào)制特性調(diào)制特性 高頻信號發(fā)生器在輸出正弦波的同時，普通高頻信號發(fā)生器在輸出正弦波的同時，普通還輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號，多數(shù)還輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號，多數(shù)情況下是調(diào)幅情況下是調(diào)幅AM信號和調(diào)頻信號和調(diào)頻FM信號，有些還帶信號，有些還帶有調(diào)相和脈沖調(diào)制有調(diào)相和脈沖調(diào)制PM等功能。等功能。 調(diào)制特性的目的主要

12、包括調(diào)制類型，如：調(diào)頻、調(diào)制特性的目的主要包括調(diào)制類型，如：調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相、脈沖調(diào)制、視頻調(diào)制等調(diào)幅、調(diào)相、脈沖調(diào)制、視頻調(diào)制等 其他目的還包括：調(diào)制頻率范圍，調(diào)制系數(shù)，其他目的還包括：調(diào)制頻率范圍，調(diào)制系數(shù)，最大頻偏，調(diào)制線性度，寄生調(diào)制等。最大頻偏，調(diào)制線性度，寄生調(diào)制等。3.2 模擬信號發(fā)生器模擬信號發(fā)生器一、正弦信號發(fā)生器一、正弦信號發(fā)生器二、脈沖信號發(fā)生器二、脈沖信號發(fā)生器三、函數(shù)信號發(fā)生器三、函數(shù)信號發(fā)生器四、噪聲信號發(fā)生器四、噪聲信號發(fā)生器1. 1. 低頻信號發(fā)生器低頻信號發(fā)生器低頻信號發(fā)生器頻率范圍普通為低頻信號發(fā)生器頻率范圍普通為HzHz1MHz1MHz，而，而20Hz20

13、Hz20KHz20KHz范圍又稱音頻信號范圍又稱音頻信號發(fā)生器發(fā)生器 一、正弦信號發(fā)生器一、正弦信號發(fā)生器主振級主振級緩沖緩沖放大放大電平電平控制控制功率功率放大放大衰減器衰減器阻抗阻抗變換變換電平調(diào)理電平調(diào)理波段波段調(diào)理調(diào)理頻率頻率細調(diào)細調(diào)電平指示電平指示波段式低頻信號發(fā)生器組成原理波段式低頻信號發(fā)生器組成原理輸出輸出外差式低頻信號發(fā)生器組成原理外差式低頻信號發(fā)生器組成原理固定頻率固定頻率振蕩器振蕩器混混頻頻器器濾波濾波放大放大衰減器衰減器阻抗阻抗變換變換輸出輸出可變頻率可變頻率振蕩器振蕩器外差式信號發(fā)生器的最大優(yōu)點是可以提高頻率覆蓋范圍，外差式信號發(fā)生器的最大優(yōu)點是可以提高頻率覆蓋范圍，且

14、在整個低頻段內(nèi)頻率延續(xù)可調(diào)，不需求改換頻段。且在整個低頻段內(nèi)頻率延續(xù)可調(diào)，不需求改換頻段。RC振蕩器原理電路文氏電橋振蕩器原理電路文氏電橋文氏橋正反響電路：文氏橋正反響電路：RRR21CCC21當當，時時 可見，當 時，RC振蕩器滿足起振條件。而具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻組成的分壓電路產(chǎn)生的負反響電壓起自動穩(wěn)幅的作用。 3A 2. 2.高頻信號發(fā)生器高頻信號發(fā)生器 高頻信號發(fā)生器輸出頻率范圍普通在高頻信號發(fā)生器輸出頻率范圍普通在300KHz300KHz1GHz1GHz，大多數(shù)具有調(diào)幅，調(diào)頻及，大多數(shù)具有調(diào)幅，調(diào)頻及脈沖調(diào)制等調(diào)制信號輸出脈沖調(diào)制等調(diào)制信號輸出高頻信號發(fā)生器原理框圖高頻信號發(fā)生器原

15、理框圖輸出輸出主振級主振級波段波段選擇選擇頻率頻率細調(diào)細調(diào)緩沖緩沖調(diào)制級調(diào)制級輸出級輸出級內(nèi)調(diào)制內(nèi)調(diào)制振蕩器振蕩器監(jiān)測器監(jiān)測器外調(diào)制外調(diào)制輸入輸入可變電可變電抗器抗器FMAM 高頻信號發(fā)生器的主振級普通采用高頻信號發(fā)生器的主振級普通采用LCLC三點式振蕩電三點式振蕩電路，通常固定電感，改動電容來調(diào)整振蕩頻率，所以也路，通常固定電感，改動電容來調(diào)整振蕩頻率，所以也采用波段式調(diào)理，但這時頻率覆蓋范圍是有限的，可經(jīng)采用波段式調(diào)理，但這時頻率覆蓋范圍是有限的，可經(jīng)過下式進展估算：過下式進展估算： 。322121minmaxmaxminminmaxCCLCLCffkL1L1C CL L2 2L Ln n

16、.高頻信號發(fā)生器輸出阻抗常取高頻信號發(fā)生器輸出阻抗常取5050、7575歐姆等數(shù)值，輸出歐姆等數(shù)值，輸出電壓的讀數(shù)也是在匹配負載的條件下標定的。電壓的讀數(shù)也是在匹配負載的條件下標定的。假設(shè)負載與信號源輸出阻抗不匹配，那么信號源輸出電假設(shè)負載與信號源輸出阻抗不匹配，那么信號源輸出電壓的讀數(shù)是不準確的，需求添加阻抗變換電路。壓的讀數(shù)是不準確的，需求添加阻抗變換電路。 信號源信號源被測設(shè)備被測設(shè)備阻阻 抗抗變換器變換器通用脈沖發(fā)生器可以滿足普通測試的要求，可以調(diào)理脈沖通用脈沖發(fā)生器可以滿足普通測試的要求，可以調(diào)理脈沖反復頻率、脈沖寬度、輸出幅度及極性等。反復頻率、脈沖寬度、輸出幅度及極性等。 輸出輸

17、出脈寬，上升脈寬，上升/ /下降沿下降沿控制控制主振級主振級同步放大同步放大延時級延時級脈沖構(gòu)成脈沖構(gòu)成和整形和整形輸出級輸出級同步脈沖輸出同步脈沖輸出外同步外同步觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入外觸發(fā)外觸發(fā)同步脈沖輸出同步脈沖輸出脈沖信號發(fā)生器組成原理脈沖信號發(fā)生器組成原理二、脈沖信號發(fā)生器二、脈沖信號發(fā)生器主振級普通采用自激多諧振蕩、晶體振蕩器或鎖相振蕩主振級普通采用自激多諧振蕩、晶體振蕩器或鎖相振蕩器產(chǎn)生矩形波器產(chǎn)生矩形波a ab bc cd de etztz trtrf fU Ut tt tt tT TU0tUm0.9Um0.1UmU0.5Umtrtf矩形脈沖的參數(shù)矩形脈沖的參數(shù)三、函數(shù)信號發(fā)生器三、

18、函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)發(fā)生器能輸出方波，三角波，鋸齒波，函數(shù)發(fā)生器能輸出方波，三角波，鋸齒波，正弦波等多種輸出波形，具有較寬的頻率范正弦波等多種輸出波形，具有較寬的頻率范圍圍0.1Hz0.1Hz幾十幾十MHzMHz及較穩(wěn)定的頻率，及較穩(wěn)定的頻率，分為正弦式函數(shù)信號發(fā)生器和脈沖式函數(shù)信分為正弦式函數(shù)信號發(fā)生器和脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器。號發(fā)生器。正弦式函數(shù)發(fā)生器根本組成原理正弦式函數(shù)發(fā)生器根本組成原理正弦振蕩器正弦振蕩器緩沖級緩沖級放大器放大器方波構(gòu)成方波構(gòu)成輸出級輸出級積分器積分器鋸齒波構(gòu)成電路鋸齒波構(gòu)成電路將圖將圖(a)(a)所示三角波與圖所示三角波與圖(b)(b)所示方波直接疊加就可得到圖所示方波

19、直接疊加就可得到圖(c)(c)所示的交所示的交錯鋸齒波，再經(jīng)過全波整流，就得到了圖錯鋸齒波，再經(jīng)過全波整流，就得到了圖(d)(d)所示的鋸齒波。所示的鋸齒波。鋸齒波的獲得原理鋸齒波的獲得原理ututtut(a)(c)(b)(d)四、噪聲發(fā)生器四、噪聲發(fā)生器噪聲信號源主要系統(tǒng)性能測試提供測試用噪噪聲信號源主要系統(tǒng)性能測試提供測試用噪聲信號。聲信號。噪聲發(fā)生器根本組成原理噪聲發(fā)生器根本組成原理噪聲信號源噪聲信號源變換器變換器電平指示器電平指示器電源電源輸出衰減器輸出衰減器3.3 合成信號發(fā)生器合成信號發(fā)生器一、頻率合成的根本概念一、頻率合成的根本概念二、間接鎖相頻率合成二、間接鎖相頻率合成PLLP

20、LL三、直接數(shù)字頻率合成三、直接數(shù)字頻率合成(DDS)(DDS)四、頻率合成技術(shù)的進展四、頻率合成技術(shù)的進展 頻率合成方法頻率合成方法 直接數(shù)字頻率合成法直接數(shù)字頻率合成法DDS DDS 間接鎖相式合成法間接鎖相式合成法 Direct Analog Frequency SynthesisDirect Analog Frequency Synthesis Direct Digital Frequency Synthesis Direct Digital Frequency Synthesis 直接模擬頻率合成法直接模擬頻率合成法DAFS DAFS 信號源信號源 主振級主振級 頻率準確度頻率準確度

21、 頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度 通用信號源通用信號源 RCRC、LCLC振蕩器振蕩器 10-210-2量級量級 10-310-310-4 10-4 合成信號源合成信號源 晶體振蕩器晶體振蕩器 10-810-8量級量級 10-710-7量量級級 1.1.頻率合成原理頻率合成原理 經(jīng)過對基準頻率的代數(shù)運算經(jīng)過對基準頻率的代數(shù)運算( (倍頻、分頻倍頻、分頻及混頻及混頻) )產(chǎn)生所需頻率，特點是輸出信號頻率產(chǎn)生所需頻率，特點是輸出信號頻率具有與基準頻率一樣的頻率準確度和頻率穩(wěn)具有與基準頻率一樣的頻率準確度和頻率穩(wěn)定度。定度。 一、頻率合成的根本概念一、頻率合成的根本概念頻率頻率1 1輸出輸出石英晶體石英晶體振

22、蕩器振蕩器代數(shù)運算代數(shù)運算加、減、乘、加、減、乘、除除頻率合成原理頻率合成原理頻率頻率n n輸出輸出基準頻率基準頻率 2. 2. 頻率合成方法分類及特點頻率合成方法分類及特點 直接模擬頻率合成直接模擬頻率合成 經(jīng)過模擬電路實現(xiàn)頻率的混頻、倍頻經(jīng)過模擬電路實現(xiàn)頻率的混頻、倍頻和分頻等方法來產(chǎn)生一系列頻率信號并和分頻等方法來產(chǎn)生一系列頻率信號并用窄帶濾波器選出所需頻率的信號用窄帶濾波器選出所需頻率的信號. .優(yōu)點：頻率切換迅速，頻率分辨率高，相位噪聲很低。優(yōu)點：頻率切換迅速，頻率分辨率高，相位噪聲很低。缺陷：電路硬件構(gòu)造復雜，體積大，價錢昂貴，不便于缺陷：電路硬件構(gòu)造復雜，體積大，價錢昂貴，不便于

23、 集成化。集成化。n 固定頻率合成法固定頻率合成法晶體晶體 振振蕩器蕩器分頻器分頻器D倍頻器倍頻器Nfrf0r0fDNf n 可變頻率合成法可變頻率合成法晶振晶振諧波發(fā)生器倍頻諧波發(fā)生器倍頻分頻分頻10108MHz8MHz混頻混頻+ +混頻混頻+ +2MHz2MHz濾波濾波分頻分頻10102.8MHz2.8MHz濾波濾波0.28MHz0.28MHz分頻分頻1010混頻混頻+ +濾波濾波6MHz6MHz6.28MHz6.28MHz0.628MHz0.628MHz3MHz3MHzf0=3.628MHzf0=3.628MHz1MHz1MHz1MHz 1MHz 9MHz9MHzfi1fi11010+

24、+ +101010+ + +1010+ + +1010+ + +頻頻 率率 選選 擇擇 開開 關(guān)關(guān)輔助基準頻率發(fā)生器輔助基準頻率發(fā)生器2.002.002.09MHz2.09MHz2.0002.0002.099MHz2.099MHz2.00002.00002.0999MHz2.0999MHz2.000002.000002.099999MHz2.099999MHzfofofi2fi2fi3fi3fi4fi4f1f1f2f2f3f3f4f4fr fr2.02.02.9MHz2.9MHzF=16MHzF=16MHz2MHz2MHz5MHz5MHz11ifFf=2=21616(2.0(2.02.9)MH

25、z=(20.02.9)MHz=(20.020.9)MHz 20.9)MHz 0f= =2.000002.000002.099992.09999MHz MHz 3 3間接鎖相頻率合成間接鎖相頻率合成 一種間接式的頻率合成技術(shù)。它利用鎖相環(huán)一種間接式的頻率合成技術(shù)。它利用鎖相環(huán)phase locked loop, PLLphase locked loop, PLL把壓控振蕩器把壓控振蕩器VCOVCO的輸出頻率鎖定在基準頻率上，這樣經(jīng)過不同方的輸出頻率鎖定在基準頻率上，這樣經(jīng)過不同方式的鎖相環(huán)就可以在一個基準頻率的根底上合成式的鎖相環(huán)就可以在一個基準頻率的根底上合成不同的輸出頻率。不同的輸出頻率。

26、優(yōu)點：易于集成化，體積小，構(gòu)造簡單，功耗低，優(yōu)點：易于集成化，體積小，構(gòu)造簡單，功耗低，價錢低價錢低 等優(yōu)點。等優(yōu)點。缺陷：頻率切換時間相對較長，相位噪聲較大。缺陷：頻率切換時間相對較長，相位噪聲較大。 各種頻率合成方式的綜合各種頻率合成方式的綜合: : 直接模擬頻率合成、直接數(shù)字頻率合成和間直接模擬頻率合成、直接數(shù)字頻率合成和間接鎖相頻率合成技術(shù)都有其優(yōu)缺陷，單獨運用其接鎖相頻率合成技術(shù)都有其優(yōu)缺陷，單獨運用其中一種方法都有一定的局限性，很難滿足作為信中一種方法都有一定的局限性，很難滿足作為信號源的要求。因此普通將這幾種方法綜合運用，號源的要求。因此普通將這幾種方法綜合運用，特別是特別是DD

27、SDDS與與PLLPLL的結(jié)合，可以實現(xiàn)快捷變，小步的結(jié)合，可以實現(xiàn)快捷變，小步進及較高的輸出頻率上限。進及較高的輸出頻率上限。二、間接鎖相二、間接鎖相PLLPLL頻率合成頻率合成1. 1. 鎖相環(huán)根本任務(wù)原理及性能鎖相環(huán)根本任務(wù)原理及性能 鎖相環(huán)是一個相位環(huán)負反響控制系統(tǒng)。鎖相環(huán)是一個相位環(huán)負反響控制系統(tǒng)。該環(huán)路由鑒相器該環(huán)路由鑒相器PDPD、環(huán)路濾波器、環(huán)路濾波器LPFLPF、壓控振蕩器、壓控振蕩器VCOVCO及基準晶體振及基準晶體振蕩器等部分組成。蕩器等部分組成。鎖相環(huán)控制系統(tǒng)原理圖鎖相環(huán)控制系統(tǒng)原理圖frUrVCOPDLPFUofOUdn 鑒相器鑒相器 (PD)n 鑒相器又稱為相位比較

28、器，具有乘法特性，鑒相器又稱為相位比較器，具有乘法特性，鑒相器對兩路輸入信號的相位進展比較，其輸出鑒相器對兩路輸入信號的相位進展比較，其輸出的誤差電壓正比于兩個輸入電壓的相位差。的誤差電壓正比于兩個輸入電壓的相位差。n 可以證明，鑒相器輸出電壓為：可以證明，鑒相器輸出電壓為：n 當當 n 有有 (t)sink(t)(t)sinUU2k(t)(t)uku(t)ued0rr0r0d)()(sin,6ttee)()(tktueddn 環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器 (LPF)n 環(huán)路濾波器是一個環(huán)路濾波器是一個RC低通濾波器，濾除低通濾波器，濾除相位比較器輸出誤差電壓中的高頻成分和干擾相位比較器輸出誤差電壓中

29、的高頻成分和干擾噪聲，到達穩(wěn)定環(huán)路任務(wù)和改善環(huán)路性能的作噪聲，到達穩(wěn)定環(huán)路任務(wù)和改善環(huán)路性能的作用。用。n 壓控振蕩器壓控振蕩器 (VCO)n 壓控振蕩器是在普通的調(diào)諧式振蕩電路壓控振蕩器是在普通的調(diào)諧式振蕩電路中改用變?nèi)荻O管作為回路電容，經(jīng)過調(diào)理變中改用變?nèi)荻O管作為回路電容，經(jīng)過調(diào)理變?nèi)荻O管的反向偏置電壓可以改動變?nèi)荻O管容二極管的反向偏置電壓可以改動變?nèi)荻O管的結(jié)電容，從而調(diào)理振蕩電路的輸出頻率，壓的結(jié)電容，從而調(diào)理振蕩電路的輸出頻率，壓控振蕩器普通又稱為電壓控制振蕩器或變?nèi)荻卣袷幤髌胀ㄓ址Q為電壓控制振蕩器或變?nèi)荻O管掃頻振蕩器。極管掃頻振蕩器。變?nèi)荻O管壓控振蕩器變?nèi)荻O管壓控振

30、蕩器 壓控振蕩器是基于變?nèi)荻O管的壓控振蕩器是基于變?nèi)荻O管的PN結(jié)在反向偏置時，結(jié)在反向偏置時，結(jié)電容結(jié)電容CD與反向偏置電壓與反向偏置電壓U有如下關(guān)系有如下關(guān)系其中：其中： ：變?nèi)荻O管結(jié)電容：變?nèi)荻O管結(jié)電容 ：零偏置時的結(jié)電容：零偏置時的結(jié)電容 ：外加反向偏置電壓：外加反向偏置電壓 ：接觸電位差，如硅管約為：接觸電位差，如硅管約為0.7V : 電容變化指數(shù)，取決于電容變化指數(shù)，取決于PN結(jié)的構(gòu)造和雜質(zhì)分布結(jié)的構(gòu)造和雜質(zhì)分布nDUUCC001DC0CU0Un 在滿足一定條件的情況下，壓控振蕩器輸出頻率正在滿足一定條件的情況下，壓控振蕩器輸出頻率正比于變?nèi)荻O管反向偏置電壓，即壓控比于變?nèi)?/p>

31、二極管反向偏置電壓，即壓控反向電壓控制反向電壓控制輸出振蕩頻率：輸出振蕩頻率：0D0LC2ULC21f n當鎖相環(huán)處于鎖定形狀時，壓控振蕩器的輸出頻率等于當鎖相環(huán)處于鎖定形狀時，壓控振蕩器的輸出頻率等于鎖相環(huán)的基準輸入頻率，兩信號之間只存在穩(wěn)態(tài)相位差，鎖相環(huán)的基準輸入頻率，兩信號之間只存在穩(wěn)態(tài)相位差，沒有頻率差，使輸出信號頻率與基準信號頻率具有一樣沒有頻率差，使輸出信號頻率與基準信號頻率具有一樣的頻率準確度和頻率穩(wěn)定度等級。的頻率準確度和頻率穩(wěn)定度等級。n鎖相環(huán)具有濾波特性，它的頻帶可以做的很窄，中心頻鎖相環(huán)具有濾波特性，它的頻帶可以做的很窄，中心頻率便于調(diào)理，輸出頻率可以自動跟蹤輸入頻率的變

32、化，率便于調(diào)理，輸出頻率可以自動跟蹤輸入頻率的變化，所以鎖相環(huán)電路是一種可以自動實現(xiàn)相位同步的自動跟所以鎖相環(huán)電路是一種可以自動實現(xiàn)相位同步的自動跟蹤系統(tǒng)。蹤系統(tǒng)。 鎖相環(huán)的主要目的鎖相環(huán)的主要目的: :同步帶寬同步帶寬 ：鎖定條件下輸入頻率所允許的最：鎖定條件下輸入頻率所允許的最大變化范圍。大變化范圍。 捕捉帶寬捕捉帶寬 ：環(huán)路最終可以自行進入鎖定形狀：環(huán)路最終可以自行進入鎖定形狀的最大允許的最大允許 的頻差。的頻差。 環(huán)路帶寬環(huán)路帶寬 : : 鎖相環(huán)的頻率特性具有低通濾波鎖相環(huán)的頻率特性具有低通濾波器的傳輸特器的傳輸特 性，其高頻截止頻率稱為環(huán)路帶性，其高頻截止頻率稱為環(huán)路帶寬。寬。2.

33、2. 鎖相環(huán)的根本方式鎖相環(huán)的根本方式 倍頻式鎖相環(huán)倍頻式鎖相環(huán) 倍頻環(huán)實現(xiàn)對輸入頻率進展乘法運算，倍頻環(huán)實現(xiàn)對輸入頻率進展乘法運算，主要有兩種方式：諧波倍頻環(huán)和數(shù)字倍頻主要有兩種方式：諧波倍頻環(huán)和數(shù)字倍頻環(huán)。環(huán)。倍頻式鎖相環(huán)原理圖倍頻式鎖相環(huán)原理圖fiN PLLNfic倍頻環(huán)簡化圖倍頻環(huán)簡化圖a 諧波倍頻環(huán)諧波倍頻環(huán)VCOPDLPFfO=Nfifi諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成Nfifo=Nfib數(shù)字倍頻環(huán)數(shù)字倍頻環(huán)VCOPDLPFfiN 分頻式鎖相環(huán)分頻式鎖相環(huán) 分頻環(huán)實現(xiàn)對輸入頻率的除法運算，與倍頻環(huán)類似，也分頻環(huán)實現(xiàn)對輸入頻率的除法運算，與倍頻環(huán)類似，也有兩種根本方式：諧波分頻環(huán)和數(shù)字分頻環(huán)。有兩種

34、根本方式：諧波分頻環(huán)和數(shù)字分頻環(huán)。分頻式鎖相環(huán)原理圖分頻式鎖相環(huán)原理圖fiNPLLfo=fi/Nc分頻環(huán)簡化圖分頻環(huán)簡化圖VCOPDLPFfo=fi/Nfi諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成a諧波分頻環(huán)諧波分頻環(huán)VCOPDLPFfo=fi/NfiNb數(shù)字分頻環(huán)數(shù)字分頻環(huán) 混頻式鎖相環(huán)混頻式鎖相環(huán) 混頻環(huán)實現(xiàn)對頻率的加、減運算?；祛l環(huán)實現(xiàn)對頻率的加、減運算。 混頻鎖相環(huán)混頻鎖相環(huán)+PLLfi1fi2fo= fi1+ fi2c相加環(huán)簡化圖相加環(huán)簡化圖-PLLfi1fi2fo= fi1- fi2d相減環(huán)簡化圖相減環(huán)簡化圖PDLPFVCOMfi1fi2fo= fi1+ fi2fo-fi2a相加混頻環(huán)相加混頻環(huán)PDLPF

35、VCOMfi1fi2fo+fi2b相減混頻環(huán)相減混頻環(huán)fo= fi1- fi2 多環(huán)合成單元多環(huán)合成單元 單環(huán)合成單元存在頻率點數(shù)目較少，頻率分辨單環(huán)合成單元存在頻率點數(shù)目較少，頻率分辨率不高等缺陷，所以一個合成式信號源都是由多環(huán)率不高等缺陷，所以一個合成式信號源都是由多環(huán)合成單元組成。合成單元組成。 雙環(huán)合成器原理構(gòu)造圖雙環(huán)合成器原理構(gòu)造圖a 雙環(huán)合成器原理構(gòu)造框圖雙環(huán)合成器原理構(gòu)造框圖fo= Nfi1+ fi2fi2fi1fo-Nfi1Nfi1倍頻環(huán)倍頻環(huán)加法混頻環(huán)加法混頻環(huán)10KHz34005100KHzPD2LPF2VCO2M內(nèi)插振蕩器內(nèi)插振蕩器環(huán)環(huán)1環(huán)環(huán)2100110KHzVCO1P

36、D1LPF1諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成NPLLNfi1+PLLfi1fi2fo=N fi1+ fi2b 雙環(huán)合成器簡化構(gòu)造框圖雙環(huán)合成器簡化構(gòu)造框圖雙環(huán)合成器原理構(gòu)造圖雙環(huán)合成器原理構(gòu)造圖實例分析：十進頻率合成信號源實例分析：十進頻率合成信號源 該頻率合成信號源采用十進鎖相合成單元，輸出頻率經(jīng)該頻率合成信號源采用十進鎖相合成單元，輸出頻率經(jīng)過十進數(shù)字撥盤來選擇。目前十進頻率合成器已作為一個規(guī)過十進數(shù)字撥盤來選擇。目前十進頻率合成器已作為一個規(guī)范頻率源而獲得廣泛運用。范頻率源而獲得廣泛運用。1十進頻率合成器組成十進頻率合成器組成 五個五個DS-1合成單元串接起來，其輸出頻率被送到合成合成單元串接起來，其輸

37、出頻率被送到合成單元單元DS-2，得到輸出頻率為，得到輸出頻率為2122MHz , DS-2的輸出加到的輸出加到合成單元合成單元DS-4，得到輸出頻率為，得到輸出頻率為101122MHz , 合成單元合成單元DS-3輸出為輸出為10192MHz， DS-3與與DS-4的輸出頻率加到混的輸出頻率加到混頻器頻器M進展相減，最后得到進展相減，最后得到200Hz30MHz的輸出頻率。的輸出頻率。 十進鎖相式頻率合成信號源組成框圖十進鎖相式頻率合成信號源組成框圖頻率合成單頻率合成單元元基準頻率基準頻率十進數(shù)字撥十進數(shù)字撥盤盤內(nèi)插頻率源內(nèi)插頻率源DS-10-91HzDS-10-910HzDS-10-910

38、0HzDS-10-91KHzDS-10-910KHzDS-20-9100KHzDS-40-210MHzDS-30-91MHz2122MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz內(nèi)插振蕩器01Hz1.21.3MHz9MHz100KHzM()10192MHz101122MHz200Hz30MHz5MHz9MHz1MHz100KHz2.5MHzS1S2S3S4S55MHz1MHz09VCOPDLPF1.82.7MHz100KHz諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成NfiM1()M29MHz1.21.3MHz基準基準后一位合成單元后一位合成單元10.210.3MHz10

39、1213MHz1.21.3MHz倍頻環(huán)倍頻環(huán)N=1827基準基準2DS-2合成單元合成單元09VCOPDLPF1.82.7MHz100KHz諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成NfiM1M29MHz1.21.3MHz基準基準“10KHz單元輸出單元輸出19.219.3MHz2122MHz倍頻環(huán)倍頻環(huán)N=1827218MHz3DS-3合成單元合成單元09VCOPDLPF10192MHz1MHz諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成Nfi倍頻環(huán)倍頻環(huán)N=10192fi4DS-4合成單元合成單元02PDLPFVCOMDS-2的輸出的輸出0：80MHz加法混頻環(huán)加法混頻環(huán)2122MHz101122MHz基準基準倍頻環(huán)倍頻環(huán)N=16,18,20

40、5MHzVCOPDLPF諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成1：90MHz2：100MHz5輸出頻率的延續(xù)調(diào)理輸出頻率的延續(xù)調(diào)理n為了使輸出頻率延續(xù)可調(diào)，十進頻率合成信號源中參為了使輸出頻率延續(xù)可調(diào)，十進頻率合成信號源中參與了一個內(nèi)插頻率振蕩器與了一個內(nèi)插頻率振蕩器 VCOPDLPF1.21.3MHz100KHz諧波諧波構(gòu)成構(gòu)成內(nèi)插振蕩器組成框圖內(nèi)插振蕩器組成框圖基準基準12S+P01Hz1. DDS1. DDS組成原理組成原理直接數(shù)字合成直接數(shù)字合成Direct Digital Frequency Direct Digital Frequency SynthesisSynthesis的根本原理是基于取樣技術(shù)和數(shù)

41、字技的根本原理是基于取樣技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，經(jīng)過數(shù)字合成方式生成頻率和初始相位可調(diào)術(shù)，經(jīng)過數(shù)字合成方式生成頻率和初始相位可調(diào)的信號。的信號。三、直接數(shù)字頻率合成三、直接數(shù)字頻率合成DDSDDSAD9850AD9850是美國是美國Analog DevicesAnalog Devices公司消費的公司消費的DDSDDS單片頻率合單片頻率合成器，在成器，在DDFSDDFS的的ROMROM中已預(yù)先存入正弦函數(shù)表：其幅度按中已預(yù)先存入正弦函數(shù)表：其幅度按二進制分辨率量化；其相位一個周期二進制分辨率量化；其相位一個周期360360按按 的分辨率設(shè)立相位取樣點，然后存入的分辨率設(shè)立相位取樣點，然后存入ROMRO

42、M的相應(yīng)地址中。的相應(yīng)地址中。 32min2/22. 相位累加器原理相位累加器原理 當改動地址計數(shù)器計數(shù)步進值即以當改動地址計數(shù)器計數(shù)步進值即以k k來進展累加，來進展累加，可以改動每周期采樣點數(shù)，從而實現(xiàn)輸出頻率的改動。地可以改動每周期采樣點數(shù)，從而實現(xiàn)輸出頻率的改動。地址計數(shù)器步進值改動可以經(jīng)過相位累加法來實現(xiàn)址計數(shù)器步進值改動可以經(jīng)過相位累加法來實現(xiàn) 相位相位鎖存器鎖存器頻率控制字頻率控制字k相位累加器相位累加器fc波形存儲波形存儲ROMD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LPFfoN位位 地址地址相位累加器原理相位累加器原理將正弦波波形看作一個矢量沿相位圓轉(zhuǎn)動，相位圓對應(yīng)正將正弦波波形看作一個矢量沿相位圓轉(zhuǎn)

43、動，相位圓對應(yīng)正弦波一個周期的波形。波形中的每個采樣點對應(yīng)相位圓上弦波一個周期的波形。波形中的每個采樣點對應(yīng)相位圓上的一個相位點。的一個相位點。 步進步進點數(shù)點數(shù)2564096655364294967296N8121632數(shù)字相位圓數(shù)字相位圓在系統(tǒng)時鐘頻率在系統(tǒng)時鐘頻率 cf的控制下，依次讀取全部地址中的相位點，的控制下，依次讀取全部地址中的相位點，那么輸出頻率最低。由于這時一個周期要讀取那么輸出頻率最低。由于這時一個周期要讀取232232相位點，點間相位點，點間間隔時間為時鐘周期間隔時間為時鐘周期TcTc，那么，那么Tout=232TcTout=232Tc AD9850 AD9850內(nèi)部組成

44、框圖內(nèi)部組成框圖頻率相位碼存放器頻率相位碼存放器相位和相位和控制字控制字頻率碼頻率碼3232位位高速高速DDSDDS碼輸入存放器碼輸入存放器并并 行行8 8位位5 5輸入輸入時鐘輸入時鐘輸入復位復位頻率更新頻率更新/ /存放器復位存放器復位碼輸入時鐘碼輸入時鐘串行串行1 1位位4040輸入輸入比較器比較器方波輸出方波輸出模擬輸入模擬輸入模擬輸出模擬輸出DACDAC復位復位地地VsVs322coutff假設(shè)隔一個相位點讀一次，那么輸出頻率就會提高一倍。依次類推假設(shè)隔一個相位點讀一次，那么輸出頻率就會提高一倍。依次類推可得輸出頻率的普通表達式可得輸出頻率的普通表達式322coutfkf式中式中k

45、k 為頻率碼，是個為頻率碼，是個3232位的二進制值，可寫成：位的二進制值，可寫成： 輸出頻率為：輸出頻率為：0321313023112222A1A1A1A1foutfc0011303031312222AAAAk 設(shè)相位累加器位數(shù)為設(shè)相位累加器位數(shù)為N N，頻率控制字為，頻率控制字為k k，參考時鐘頻率為，參考時鐘頻率為fcfc，那么那么DDSDDS輸出頻率為：輸出頻率為：cNofkf2實踐運用中普通取實踐運用中普通取1M2N-2，即，即 42coNcfff3.3.單片集成化的單片集成化的DDSDDS信號源信號源 輸出輸出輸出輸出串串/并并選擇選擇6位地址或位地址或串行編程串行編程8位并行位并

46、行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)FSK/BPSK/HOLD數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入420參參考時鐘倍考時鐘倍乘乘頻頻率率累累加加器器相位偏移相位偏移及調(diào)制及調(diào)制 +相相位位累累加加器器相相位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器300MHzDDS參參考考時時鐘鐘濾波濾波器器濾波濾波器器12位位D/AM/DAC復位復位12位位D/A頻率控制字頻率控制字/相位字啟停邏輯相位字啟停邏輯I/O更新更新讀寫讀寫可編程存放器可編程存放器48位頻率位頻率控制字控制字14位相位位相位 偏偏移移/調(diào)制調(diào)制I/O端口緩沖端口緩沖12位位AM調(diào)制調(diào)制比較器比較器模擬輸入模擬輸入時鐘輸出時鐘輸出AD9854 DDS構(gòu)造構(gòu)造+-1. 1. 三種頻率合成方法的比較三種頻率合

47、成方法的比較頻譜純度好頻譜純度好100GHz(100GHz(微波微波) )ms ms 級級間接鎖間接鎖相相可得恣意波形可得恣意波形300MHz300MHzss級級直接數(shù)直接數(shù)字字硬件電路復雜硬件電路復雜100MHz100MHzs s 級級直接模直接模擬擬主要特點主要特點最高任務(wù)頻率最高任務(wù)頻率速速 度度合成方合成方法法四、頻率合成技術(shù)的進展四、頻率合成技術(shù)的進展DDS/PLLDDS/PLL組合的頻率合成信號源組合的頻率合成信號源 DDS DDS與與PLLPLL組合的合成信號源有多種方式，以下圖是一種組合的合成信號源有多種方式，以下圖是一種環(huán)外混頻式環(huán)外混頻式DDS/PLLDDS/PLL頻率合成

48、的原理。頻率合成的原理。PDLPFVCOKDDS混頻器混頻器帶通濾波帶通濾波frfcfofPfD基準信號源基準信號源此時輸出頻率為：此時輸出頻率為：NcrDPo2fkfKfff 2 2、提高頻率分辨力的方法、提高頻率分辨力的方法1 1微差混頻法微差混頻法假設(shè)假設(shè) 當當 時時22110iifNfNf21iiffffNfNNfi21210)(21NN fNf20 PLL IN1PLL IIN2Mfi1fi2f0 2 2多環(huán)頻率合成法多環(huán)頻率合成法三環(huán)三環(huán)PLL合成器合成器V C OBPDBLPFBfBfiNBMV C OCPDCLPFCBPFfoV C OAPDALPFA+NAfANBPLLMPL

49、LNAPLLfifo三環(huán)合成器簡化框圖三環(huán)合成器簡化框圖fAfB環(huán)環(huán)A A輸出頻率為輸出頻率為: :由環(huán)由環(huán)C,C,有：有： 因此，合成器的輸出頻率為因此，合成器的輸出頻率為 ：iAAfNfiBBfNfMfffBA/0iBAfMNNf)/(0四環(huán)四環(huán)PLL合成器合成器rrfNf10044rrrfNfNf3431001001rrrrfNfNfNf234210010011001rfNNNNf12340100100001000000KfNr1300001KfNr9901002KfNr99.00100003KfNr0099.0010000004990234NNN13001NKfr100其中：其中：Hz

50、9 .1309999900f0.1Hz所以：所以：，步進頻率為，步進頻率為 令令 N=18 N=18 那么那么 平均分頻系數(shù)平均分頻系數(shù) 19 9 18 19 1 18.9 18.9 LPFLPFVCOVCOPDPDfo fo =1890kH=1890kHz zf i f i =100kHz=100kHz小數(shù)分頻器小數(shù)分頻器(N+1)(N+1)和和N N次次=18.9=18.9控制電路控制電路3 3小數(shù)分頻法小數(shù)分頻法經(jīng)過可變分頻和多次平均的方法可以實現(xiàn)小數(shù)分頻。經(jīng)過可變分頻和多次平均的方法可以實現(xiàn)小數(shù)分頻。例如：要實現(xiàn)例如：要實現(xiàn)4.34.3的小數(shù)分頻，只需在的小數(shù)分頻，只需在1010次分頻

51、中作次分頻中作7 7即即10-310-3次除次除4 4，3 3次除次除5 5就可以得到。又如，要實現(xiàn)就可以得到。又如，要實現(xiàn)7.327.32的小的小數(shù)分頻，只需在每數(shù)分頻，只需在每100100次分頻中作次分頻中作6868100-32100-32次除次除7 7，3232次次除除8 8即可。即可。VCOPDLPFuifi=100KHzfouo小數(shù)分頻器小數(shù)分頻器(N+1)/N次分頻次分頻控制電路控制電路VCOPDLPFuifiNfoN存儲器存儲器F存儲器存儲器uo脈沖脈沖刪除刪除接口接口OVFACCU小數(shù)分頻器小數(shù)分頻器(F-NPLL)任務(wù)原理任務(wù)原理寫入小數(shù)值例例: : 利用利用F-NPLLF-

52、NPLL實現(xiàn)分頻比為實現(xiàn)分頻比為4.34.3的過程的過程 假設(shè)分頻比為假設(shè)分頻比為4.3 ,4.3 ,那么在輸入信號的那么在輸入信號的1010個周期內(nèi)，個周期內(nèi)，輸出信號為輸出信號為4343個周期。每一次循環(huán)過程中，在個周期。每一次循環(huán)過程中，在uiui各周期內(nèi)，各周期內(nèi)，累加器的值和其分頻系數(shù)如下表所示。累加器的值和其分頻系數(shù)如下表所示。序號序號12345678910累加值累加值0.3 0.6 0.90.20.50.80.10.40.70分頻分頻系數(shù)系數(shù)4445445445輸入信號每周期內(nèi)的分頻系數(shù)和累加值分頻比為輸入信號每周期內(nèi)的分頻系數(shù)和累加值分頻比為4.34.32 2、擴展頻率上限的方

53、法、擴展頻率上限的方法擴展頻率上限的方法擴展頻率上限的方法: : 前置分頻器法、倍頻前置分頻器法、倍頻- -混頻法、多模分頻器法?；祛l法、多模分頻器法。1 1前置分頻器法前置分頻器法 前置分頻法是在反響回路加一個前置固定分頻器，前置分頻法是在反響回路加一個前置固定分頻器，先將輸出頻率進展固定模數(shù)為先將輸出頻率進展固定模數(shù)為D D的分頻，然后再送到可的分頻，然后再送到可編程分頻器進展可變的分頻。編程分頻器進展可變的分頻。 前置分頻鎖相頻率合成器前置分頻鎖相頻率合成器PDLPFVCOND模數(shù)控制模數(shù)控制fifo=DNfifd該方法使頻率上限提高了該方法使頻率上限提高了D倍，但頻率分辨力下降了倍，但

54、頻率分辨力下降了D倍。倍。 2 2倍頻倍頻- -混頻法混頻法fi1fi2fo=N fi1+ fi2PDLPFVCOMBPFN 3 3吞脈沖分頻法吞脈沖分頻法多模分頻器多模分頻器( (吞脈沖分頻器吞脈沖分頻器): ): 模值分頻比可以在多個固定的值上改動的分頻模值分頻比可以在多個固定的值上改動的分頻器器 , ,稱為吞脈沖分頻器。多模分頻器的最高任務(wù)頻率雖稱為吞脈沖分頻器。多模分頻器的最高任務(wù)頻率雖不如固定的前置分頻器高，但比可變分頻器高得多。不如固定的前置分頻器高，但比可變分頻器高得多。在一次計數(shù)循環(huán)中，分頻系數(shù)在一次計數(shù)循環(huán)中，分頻系數(shù)N N為為: : 21212NN)NN()(NN PP1P

55、雙模分頻鎖相頻率合成器雙模分頻鎖相頻率合成器PDLPFVCON1N2P/P+1fi雙模分頻器雙模分頻器方式控制方式控制0/1置初值置初值吞食計數(shù)器吞食計數(shù)器of N fiN fii21f )NN = ( Pn在鎖相環(huán)鎖定的情況下在鎖相環(huán)鎖定的情況下 ，合成器輸出頻率為：，合成器輸出頻率為： i21of)NN(f P此時雙模分頻器的任務(wù)頻率為：此時雙模分頻器的任務(wù)頻率為：fo分頻器的任務(wù)頻率為：分頻器的任務(wù)頻率為： f0 P分頻器的任務(wù)頻率為：分頻器的任務(wù)頻率為： f0 P 由上式可知，當變化時，由上式可知，當變化時，fofo變化為變化為fifi，即輸出，即輸出頻率分辨力為頻率分辨力為fifi因此在堅持頻率分辨力不變的前提下提因此在堅持頻率分辨力不變的前提下提高了合成器的最大輸出頻率。高了合成器的最大輸出頻率。四、射頻合成信號源數(shù)字調(diào)制信號源、矢量信號源四、射頻合成信號源數(shù)字調(diào)制信號源、矢量信號源 “射頻指能經(jīng)過天線發(fā)射變?yōu)殡姶挪?/p>