锁相环倍频器.doc

羆锁相环倍频器莄节***螅蒄蚃衿螈薄袀薁薇蚄芁羈芅蚄蚁螀肄螄肂膈肇袄腿袀袆羃薀莈蚅肃羁肀蚈膃摘要莂倍频器(frequencymultiplier)使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路。输入频率为f1,则输出频率为f0=nf1,系数n为任意正整数,称倍频次数。倍频器用途广泛,如发射机采用倍频器后可使主振器振荡在较低频率,以提高频率稳定度;调频设备用倍频器来增大频率偏移;在相位键控通信机中,倍频器是载波恢复电路的一个重要组成单元。薈利用非线性电路产生高次谐波或者利用频率控制回路都可以构成倍频器。倍频器也可由一个压控振荡器和控制环路构成。它的控制电路产生一控制电压,使压控振荡器的振荡频率严格地锁定在输入频率f1的倍乘值f0=nf1上。蒇芃螃芀膆芃羀蚇羄莃莀葿目录羇蒃螁袇螆一课题目……………………………………………………………………………4薃二课题介绍…………………………………………………………………………4膂三关键词……………………………………………………………………………4蕿四锁相环介绍………………………………………………………………………4薅五CD4046介绍……………………………………………………………………6蚂六CD4518介绍……………………………………………………………………10薃七锁相环倍频器设计电路及工作原理…………………………………12肇八电路元件清单……………………………………………………………………13薈九焊接与制作………………………………………………………………………13螂十实物图……………………………………………………………………………14蚀十一心得体会…………………………………………………………………………14蝿十二参考文献…………………………………………………………………………15莇十三致谢………………………………………………………………………………《模拟电子技术》和数字电子技术》理论课程而设置的一次实践性课程,祈祷巩固所学知识,加强综合实力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。、变容二极管倍频器、阶跃恢复二极管倍频器等。用其他非线性电阻、电感和电容也能构成倍频器,如铁氧体倍频器等。非线性电阻构成的倍频器,倍频噪声较大。这是因为非线性变换过程中产生的大量谐波使输出信号相位不稳定而引起的。倍频次数越高,倍频噪声就越大,使倍频器的应用受到限制。在要求倍频噪声较小的设备中,可采用根据锁相环原理构成的锁相环倍频器和同步倍频器。(phase-lockedloop):为无线电发射中使频率较为稳定的一种方法,。锁相的意义是相位同步的自动控制,能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环,简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较器(PC)、压控振荡器(VCO)。低通滤波器三部分组成,如图1所示。             图1  压控振荡器的输出Uo接至相位比较器的一个输入端,其输出频率的高低由低通滤波器上建立起来的平均电压Ud大小决定。施加于相位比较器另一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控振荡器的输出信号Uo相比较,比较结果产生的误差输出电压UΨ正比于Ui和Uo两个信号的相位差,经过低通滤波器滤除高频分量后,得到一个平均值电压Ud。这个平均值电压Ud朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变化,直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同,两相位差保持恒定(即同步)称作相位锁定。     当锁相环入锁时,它还具有“捕捉”信号的能力,VCO可在某一范围内自动跟踪输入信号的变化,如果输入信号频率在锁相环的捕捉范围内发生变化,锁相环能捕捉到输人信号频率,并强迫VCO锁定在这个频率上。锁相环应用非常灵活,如果输入信号频率f1不等于VCO输出信号频率f2,而要求两者保持一定的关系,例如比例关系或差值关系,则可以在外部加入一个运算器,以满足不同工作的需要。过去的锁相环多采用分立元件和模拟电路构成,现在常使用集成电路的锁相环,CD4046是通用的CMOS锁相环集成电路,其特点是电源电压范围宽(为3V-18V),输入阻抗高(约100MΩ),动态功耗小,在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600μW,属微功耗器件。膂60年代初随着数字通信系统的发展,锁相环应用愈广,例如为相干解调提取参考载波,建立位同步等。具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在60年代初发展起来的。在电子仪器方面,