第八章锁相技术5-5(频率合成)

8.7频率合成器功能：可以产生大量与基准参考频率源具有同样高精度和稳定度的离散频率信号主要用途：多信道收发信机的本振源主要指标：1.频率范围：fmin~fmax,频率覆盖系数minmaxffk2．频率间隔与信道总数chf3．转换时间4．噪声相位噪声寄生干扰本节主要内容:锁相频率合成器直接数字频率合成器8.7.1整数分频锁相频率合成器1.典型的锁相频率合成器基本工作原理：环路锁定时，进入鉴相器的两信号频率相等ororfffNfN（1）原理方框图电路结构特点：在简单的锁相环中插入可编程分频器信道间隔rchff频率稳定度——取决于参考频率rf改变分频数N可改变输出信号频率可编程分频器N低的工作频率问题：高的输出频率of矛盾，如何解决？2.带高速前置分频器的锁相频率合成器结构特点:在可变程序分频器前加高速前置固定分频器K频率关系：orfKNf高速器件——VCO、÷K分频器rchKff频率间隔：问题：频率间隔扩大了K倍解决方法：加参考分频器÷K÷Krfrf结论——加高速前置分频器不是好方法！产生新问题——鉴相频率降低转换时间变长环路滤除VCO噪声能力变差环路带宽变窄3.带混频器的频率合成器实例：频率合成器指标——输出频率870～890MHz，信道间隔30KHz，信道数665个则：VCO频率：(870~890)(217.5~222.5)44oVCOffMHz参考频率：307.54rfKHz电路结构特点：①VCO后输出接倍频器4目的：实现高的输出频率目的：降低频率适应可变程序分频器②环路内插入一混频器混频器本振：1228.02250fMHzVCO输出：(217.5~222.5)VCOfMHz差频(5.5225~10.5225)fMHz程序分频器输入：程序分频器分频数：(5.225~10.5225)737~14030.0075N4.双模前置分频锁相频率合成器吞脉冲可变分频器特点：①两个可编程减法计数器÷N和÷A②一个高速双模分频器÷P/÷（P+1），其CP为VCO输出，其输出作为÷N、÷A的CP③一个模式控制逻辑电路双模前置分频器÷P/÷（P+1）模式控制逻辑电路÷N计数器÷A计数器主要部件：吞脉冲可变分频器（1）电路结构双模前置分频器÷P/÷（P+1）模式控制逻辑电路÷N计数器÷A计数器（2）工作原理①预置N、A（NA），双模分频比为÷（P+1），VCO开始输出②每输入（P+1）个VCO脉冲，双模分频器输出一个脉冲，使“A”和“N”程序计数器均减1③当“A”计数器减到0时，模式控制使双模变为÷P，且使“A”停止计数，此时VCO已输出（P+1）A个脉冲④“N”计数器从（N—A）继续做减法计数，当再送入（N—A）P个VCO脉冲后，“N”计数器到0，输出一脉冲到鉴相器PD⑤模式控制器使双模变为÷（P+1），“A”和“N”均置数，新一轮开始①只有双模分频器是高速器件，“N”和“A”均低速器件结论：②VCO总的分频数为吞脉冲可变分频器MNPA(1)()MAPNAP输出频率：orfMf优点：与带高速前置分频器方案相比频率间隔仍为，没有扩大rf吞脉冲锁相频率合成的集成电路芯片MC145152内部电路：晶体振荡器、参考分频器“N”和“A”计数器、控制逻辑电路鉴频鉴相器