锁相环的频率合成器
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信息工程学院09通三谭长明2009550824蒋近
指导老师：
f摘要：二十一实际，随着社会科技的发展与进步，具有高稳定性和准确度的频率源已经成为通信、雷达、仪器仪表、高速计算机及导航系统的主要组成部分。高性能的频率源可通过频率合成技术获得。随着大规模集成电路的发展，锁相式频率合成技术占有越来越重要的地位。由一个或几个高稳定度、高准确度的参考频率源通过数字锁相频率合成技术可获得高品质的离散频率源。关键字：分频锁相环晶振计数器鉴相器
一．设计要求
11121314根据设计框图设计出具体的实现电路频率稳定度至少达到105月的稳定度；输出频率从1KHz999KHz预置可调；焊接系统电路并调试
二．设计原理
21锁相环原理锁相环PLL是构成频率合成器的核心部件。主要由相位比较器PD、压控振荡器VCO、环路滤波器LP和参考频率源组成。锁相环是一种利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号反馈控制电路。他的被控制量是相位，被控对象是压控振荡器。如图1所示，如果锁相环路中压控振荡器的输出信号频率发生变化，则输入到相位比较器的信号相位θvt和θRt必然会不同，使相位比较器输出一个与相位误差成比例的误差电压Vdt，经环路滤波器输出一个缓慢变化的直流电压Vct，来控制压控振荡器输出信号的相位，使输入和输出相位差减小，直到两信号之间的相位差等于常数。此时，压控振荡器的输出信号频率和输入信号频率相等，且环路处于锁定状态。22锁相环频率合成器原理如图2所示，锁相环频率合成器是由参考频率源、参考分频器、相位比较器、环路滤波器、压控振荡器、可变分频器构成。参考分频器对参考频率源进行分频，输出信号作为相位比较器参考信号。
f可变分频器对压控振荡器的输出信号进行分频，分频之后返回到相位比较器输入端与参考信号进行比较。当环路处于锁定时有f1f2，因为f1frM，f2foN，所以有foNfrM。只要改变可变分频器的分频系数N，就可以输出不同频率的信号。23设计框图：
基准频率产生电路
鉴相器
低通滤波器
压控振荡器
可预置分频电路
三提供材料：
31数字琐相环CD4046328421编码开关33晶体振荡器100KHz34反相器CD404935计数器CD4518，CD4522等
四锁相环频率合成器的设计
41集成锁相环CD4046介绍单片集成锁相环CD4046采用CMOS电路工艺，特点是电源电压范围宽3～18V，输入阻抗高约100MΩ，动态功耗小。在电源电压VDD15V时最高频率可达12MHzr