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(gòu)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?nèi)荻O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(zhǔn)同步帶調(diào)節(jié)地輸入環(huán)路濾波器去加重解調(diào)輸出CVCOVCC12345678910111213141516PD0.01μF解調(diào)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(diào)節(jié)123456789101112151314偏壓16外接電路（調(diào)頻解調(diào)）提高解調(diào)電路抗干擾性二、CMOS鎖相環(huán)CD4046ooA1A2VCOPDIIPDI+VDD(5~15V)禁止R1R2VSSCR8R5R4VDDC2VZ+-1213346711125891015÷N14信號(hào)輸入特點(diǎn)：1.兩個(gè)鑒相器（選其一工作）PDI：有三角形鑒相特性要求：兩輸入信號(hào)占空比為50%方波無(wú)輸入時(shí)，輸出電壓VDD/2o鑒相特性輸入信噪比及固有頻差較小時(shí)采用PDII:數(shù)字式鑒頻鑒相器只對(duì)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(wú)關(guān)鑒相特性輸入信噪比大或捕捉固有頻差較大時(shí)采用7.2.5PLL的應(yīng)用一、鎖相鑒頻電路PDLFVCO輸入調(diào)頻信號(hào)輸出解調(diào)信號(hào)uＣ(t)要求：捕捉帶＞輸入調(diào)頻信號(hào)的最大頻偏環(huán)路帶寬＞輸入調(diào)頻信號(hào)中調(diào)制信號(hào)的頻譜寬度二、調(diào)幅波的同步檢波AMXYLPFuO(t)ur(t)us(t)復(fù)習(xí)同步檢波解調(diào)電壓輸出同步信號(hào)ui(t)PDLFVCOp/2移相器同步檢波器同步信號(hào)提取電路有p/2固定相移三、鎖相接收機(jī)（窄帶跟蹤環(huán)路）本地標(biāo)準(zhǔn)中頻信號(hào)混頻器中頻放大器PD輸入信號(hào)VCOLF中頻信號(hào)輸出PLL+混頻器+中頻放大7.3頻率合成技術(shù)頻率合成目的：利用一個(gè)或多個(gè)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(hào)用途：通信系統(tǒng)的載波，步一供應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)頻道轉(zhuǎn)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(diǎn)：轉(zhuǎn)換時(shí)間短缺點(diǎn)：離散頻率不能太多，電路復(fù)雜7.3.1評(píng)價(jià)頻率合成性能的主要技術(shù)指標(biāo)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(zhuǎn)換時(shí)間從一個(gè)（離散頻率）轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率達(dá)到穩(wěn)定工作所需時(shí)間4.頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度5.頻譜純度輸出信號(hào)接近正弦波的程度f(wàn)0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(shí)際：來(lái)自混頻器的高次組合頻率相對(duì)幅度（dB)7.3.2鎖相頻率合成器一、簡(jiǎn)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(shí)fr

=fs

/R=fo

/N所以fo

=Nfs/R=NfrCD4046應(yīng)用實(shí)例：1024kCC4040

CD4046CC40103÷N4kHzfo可編程分頻器N=2912級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器取R=28=256fr=1024k/256=4kHz頻率間隔fo=Nfr13二、簡(jiǎn)單頻率合成器存在的問(wèn)題1.減小頻率間隔與提高頻率轉(zhuǎn)換速度相矛盾解釋：減小fr，因(BW<fr)則BW減小，LF濾除fo，當(dāng)一個(gè)輸出頻率轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率時(shí)，環(huán)路的捕捉時(shí)間或跟蹤時(shí)間就加強(qiáng)，使頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間加長(zhǎng)2.接入分頻器后，環(huán)路增益下降為原來(lái)的1/N，影響環(huán)路的動(dòng)態(tài)工作性能。3.可編程分頻器工作頻率低，無(wú)法滿足大多數(shù)通信系統(tǒng)中工作頻率高的要求改進(jìn)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