高頻電子線路教學(xué)課件

9.1頻率合成器的主要技術(shù)指標(biāo)

頻率合成器是利用一個(或幾個)晶體振蕩器產(chǎn)生一系列(或若干個)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的裝備。（1）工作頻率范圍頻率合成器最高與最低輸出頻率所確定的頻率范圍，稱為頻率合成器的工作頻率范圍。（2）頻率間隔每個離散頻率（或信道）之間的最小間隔稱為頻率間隔。又稱分辨力。（3）頻率轉(zhuǎn)換時間由一個工作頻率轉(zhuǎn)換到另一個工作頻率并使后者達(dá)到穩(wěn)定工作所需的時間。頻率合成的方法，基本上可歸納為直接合成法與間接合成法兩大類。（4）頻率穩(wěn)定度與準(zhǔn)確度

頻率穩(wěn)定度是指在規(guī)定觀測時間內(nèi)，合成器輸出頻率偏離標(biāo)稱值的程度。一般用該偏離值與輸出頻率的相對值來表示。準(zhǔn)確度則表示實(shí)際工作頻率與其標(biāo)稱值之間的偏差，又稱頻率誤差。事實(shí)上，穩(wěn)定度與準(zhǔn)確度有著密切的關(guān)系，因?yàn)橹挥蓄l率穩(wěn)定度高，頻率準(zhǔn)確度才有意義。（5）頻譜純度

頻譜純度是指輸出信號接近正弦波的程度?？梢杂幂敵龆说挠杏眯盘栯娖脚c各寄生頻率總電平之比的分貝數(shù)表示。有用信號頻率成分；各寄生信號頻率成分：有用信號的各次諧波成分；存在各種周期性干擾（混頻器的高次組合頻率）；隨機(jī)干擾（相位噪聲）。9.2直接頻率合成法9.2.1非相干式直接合成器圖中f1與f2為兩個石英晶體振蕩器的頻率，f1可以從5000～5009MHz這10個頻率中任選一個，f2可以從600～609MHz這10個頻率中任選一個。所選出的兩個頻率在混頻器中相加，通過帶通濾波器取出合成頻率。9.2.2相干式直接合成器圖中的10個等差數(shù)頻率（27～36MHz,間隔0.1MHz）是由石英晶體振蕩器通過諧波發(fā)生器產(chǎn)生的多個頻率。由于這些頻率都是同一來源，故為相干式。所需的輸出頻率可以通過對這10個等差列數(shù)頻率的選擇，進(jìn)行逐次混頻、濾波、與分頻的方式來獲得。9.2.3頻率漂移抵消法(外差補(bǔ)償法)輸出頻率f2的準(zhǔn)確度僅取決于標(biāo)準(zhǔn)頻率fom，而與可變振蕩器的頻率誤差△f無關(guān)。由于頻率誤差△f在兩次變頻過程中被抵消，故稱之為頻率漂移抵消法，也可以叫做外差補(bǔ)償法。9.3間接頻率合成法(鎖相環(huán)路法)脈沖控制鎖相法是利用參考晶振頻率的某次諧波（通過脈沖形成電路來獲得）與VCO頻率在鑒相器中相比較；模擬鎖相環(huán)路法與數(shù)字鎖相環(huán)路法則是利用適當(dāng)?shù)慕殿l電路將VCO的頻率降低，然后與參考頻率在鑒相器中相比較。模擬式與數(shù)字式的區(qū)別在于兩者的降頻方式不同：前者采用減法降頻，后者采用除法降頻。9.3.1脈沖控制鎖相法用晶振頻率fR去激勵脈沖形成電路，產(chǎn)生一個重復(fù)頻率為fR的尖脈沖序列，這脈沖序列含有豐富的諧波。對于不同的VCO頻率fV,取相應(yīng)的諧波nfR在鑒相器中進(jìn)行比較，通過鎖相環(huán)路的作用，即可將fV鎖定在nfR上，即fV=nfR(n=1,2,3,…)。改變n值，即可在不同的fV值上獲得鎖定。由此可見，脈沖控制鎖相法實(shí)際上是一個單環(huán)(即只有一個鎖相環(huán)路)多波道頻率合成器。9.3.2間接合成制減法降頻(迷你鎖相環(huán)路法)圖是多環(huán)式減法降頻方框圖。它共用了四個鎖相環(huán)，可獲得10000個離散頻率，間隔100Hz。9.3.3間接合成制除法降頻(數(shù)字鎖相環(huán)法)數(shù)字邏輯電路把VCO頻率一次或多次降低，再與參考頻率在鑒相電路中進(jìn)行比較，所產(chǎn)生的誤差信號用來控制VCO頻率，使之鎖定在參考頻率的穩(wěn)定度上。本章介紹頻率合成器，包括直接合成法和間接合成法。

1.所謂頻率合成器就是利用一個（或幾個）晶體振蕩器產(chǎn)生一系列（或若干個）標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的設(shè)備。其基本思想就是利用綜合或合成的手段，綜合晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度高和LC振蕩器改換頻率方便的優(yōu)點(diǎn)，克服了晶體點(diǎn)頻工作和LC振蕩的頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度不高的缺點(diǎn)，而形成頻率合成技術(shù)。本章小結(jié)2．頻率穩(wěn)定度是指在規(guī)定的時間間隔內(nèi)，合成器頻率偏離規(guī)定值的數(shù)值。頻率準(zhǔn)確度則是指實(shí)際工作頻率偏離規(guī)定值的數(shù)值，即頻率偏差。這是頻率合成器兩個重要指標(biāo)。兩者既有區(qū)別，又有聯(lián)系。穩(wěn)定度是準(zhǔn)確度的前提。穩(wěn)定度高也就意味著準(zhǔn)確度高，亦即只有頻率穩(wěn)定，才能談得上頻率準(zhǔn)確。3．所謂直接頻率合成法是將兩個基準(zhǔn)頻率直接在混頻器中進(jìn)行混頻，以獲得所需的新頻率。這些基準(zhǔn)頻率是由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的。如果是用多個石英晶體產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率，因而產(chǎn)生混頻的兩個基準(zhǔn)頻率相互之間是獨(dú)立的，所以叫非相干式直接合成。如果只用一塊石英晶體作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源，因而產(chǎn)生的混頻的兩個基準(zhǔn)頻率（通過倍頻器產(chǎn)生的）彼此之間是相關(guān)的，就叫相干式直接合成。4．間接頻率合成法又稱鎖相環(huán)路法。大致可分為脈沖控制鎖相法、模擬鎖相環(huán)路法與數(shù)字鎖相環(huán)路法。

脈沖控制鎖相法是利用參考晶體頻率的某些諧波（通過脈沖形成電路來