用前置分频器的PLL频率合成器.docx

《锁相技术》
课程结业论文

题目:用前置分频器的PLL频率合成器设计
院系名称：信息科学与工程学院
专业班级：电子信息工程09级4班
学生姓名：李永魁
学号：200948300419
授课教师：朱春华

2012年4月28日

摘要
锁相技术是实现相位自动控制的一门学科。锁相原理在数学方面，早在30年代无线电技术发展的初期就已经出现了1930年已经建立了同步控制理论的基础。1932年贝尔赛什第一次公开发表了锁相环的数学描述。用锁相环路提取想干载波来完成同步检波。到了40年代。电视接收机中的同步扫描电路中开始广泛的应用锁相技术，使电视图像的同步性能得到很大的改善。进入50年代，随着空间技术的发展，由杰斐和里希廷里用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功，并首次发表了包含噪声效应的锁相环路线性理论分析的文章，同时解决了锁相环路最佳化设计问题。在60年代维特化研究了无噪声锁相环路的非线性问题，并发表了包含噪声效应的锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功，并首次发表了包含噪声效应的锁相环路性理论分析的文章，同时解决了锁相环路最佳设计问题。在60年代维特比研究了无噪声锁相环路的非线性问题，并发表了想干通信原理一书。到了70年代林特塞和查理斯进行了由噪声的一阶，二阶及高阶锁相环路的非线性理论分析，并作出了大量实验以充实理论分析。
由于锁相环路具有许多优良特性，他可以用于频率合成与交换，自动频率调谐。模拟和数字信号的相干解调，AM波信号的同步检波，数字通信中的位同步提取，锁相稳频，锁相倍频和分频，锁相测速预测矩，锁相FM调制与解调等。目前，锁相环路的理论研究正在日臻完善，应用范围遍及整个电子技术领域，且商品化集成锁相环路日益增多，为锁相技术应用提供了广阔前景。

关键词锁相技术锁相环路频率调制前置分频

目次

引言………………………………………………………………………………3
1.1课题目的和意义…………………………………………………………………3
1.2课题研究内容……………………………………………………………………3
锁相环频率合成器的工作原理…………………………………………………3
2.1锁相环简介……………………………………………………………………3
2.2频率合成器简介……………………………………………………………………5
2.3锁相环单环频率合成器…………………………………………………………5
2.3.1锁相单环频率合成器的基本原理………………………………………………5
2.3.2锁相单环频率合成器的基本原理………………………………………………6
2.3.3锁相单环频率合成器的线性化相位模型………………………………………7
2.3.4锁相单环频率合成器的性能分析………………………………………………8
前置分频器的锁相频率合成器设计………………………………………………8
3.1前置分频器的锁相频率合成器的基本原理………………………………………8
3.2前置分频器的锁相频率合成器的性能分析………………………………………9
结论………………………………………………………………………………12
参考文献………………………………………………………………………………13

1引言
在通信领域中，锁相环频率合成器起着越来越重要的角色。频率合成器是一个系统，最初产生的一系列频率为参考频率的整数倍，参考频率通常是固定的。这样的合成器称为整数N频率合成器。频率合成器技术也不断前进，出现也很多新型的频率合成电路，并在通信电路中得到广泛应用。锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。频率合成一个或少量的高准确度高稳定的标准频率作为参考频率,由此导出多个或大量的输出频率.这些输出频率的准确度和稳定度与参考频率是一致的,频率合成器就是用来产生这些频率的部件。
利用锁相环可以完成频率合成、调试与借条即同步提取等工作在本文中我们将介绍单环频率合成器的原理及性能，和前置分频器的频率合成器的设计。
1.1课题设计的目的和意义
由于锁相式频率合成的杂波抑制度高，调试方便，所以我们利用锁相式频率合成技术制作带前置分频器的PLL频率合成器，使频率合成器的体积小、价格低、性能更好。
1.2课题研究内容
在锁相式频率合成中有分了诸多种类，在这里我们主要对单环频率合成中带前置分频器的电荷泵频率合成器。这是在一般的锁相频率合成器的基础上，在解决频率分辨率与杂波抑制度和捕捉时间的矛盾的前提下，设计出一种性能更加优良的频率合成器——用前置分频器的PLL频率合成器。
2锁相环频率合成器的工作原理
2．1锁相环简介
锁相环（PLL）是一个相位反馈系统（或称相位闭环控制系统，相位自动控制系统）。最基本的锁相环方框图如图1所示。它包