第3章信号发生器-3



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1、电子测量技术电子测量技术第1页电子测量技术电子测量技术第2页电子测量技术电子测量技术第3页内调制信号内调制信号振动器振动器缓冲放大器缓冲放大器调幅器调幅器调制度计调制度计步进衰减步进衰减 输出级输出级 电子电压表电子电压表主振荡器主振荡器调频器调频器电源电源FMFMAMAMS S1 1S S2 2调制输出调制输出外调制输入外调制输入输出输出电子测量技术电子测量技术第4页电子测量技术电子测量技术第5页电子测量技术电子测量技术第6页电子测量技术电子测量技术第7页电子测量技术电子测量技术第8页电子测量技术电子测量技术第9页3.4.2.1 3.4.2.1 频率合成的基本概念频率合成的基本概念频率频率1
2、 1输出输出石英晶体石英晶体代数运算代数运算(加、减、乘、除)(加、减、乘、除)频率合成原理频率合成原理频率频率n n输出输出基准频率基准频率电子测量技术电子测量技术第10页晶振晶振谐波发生器(倍频)谐波发生器(倍频)分频(分频(1010)8MHz8MHz混频(混频(+ +)混频(混频(+ +)2MHz2MHz滤波滤波分频(分频(1010)2.8MHz2.8MHz滤波滤波0.28MHz0.28MHz分频(分频(1010)混频(混频(+ +)滤波滤波6MHz6MHz6.28MHz6.28MHz0.628MHz0.628MHz3MHz3MHz3.628MHz3.628MHz直接式频率合成原理框图直
3、接式频率合成原理框图1MHz1MHz1MHz1MHz9MHz9MHz优点:优点:频率切换迅速,相位噪声很低。频率切换迅速,相位噪声很低。缺点:电路硬件结构复杂,体积大,价格昂贵,不便于集成化。缺点:电路硬件结构复杂,体积大,价格昂贵,不便于集成化。电子测量技术电子测量技术第11页电子测量技术电子测量技术第12页电子测量技术电子测量技术第13页锁相环控制系统原理图锁相环控制系统原理图frVrVCOPDLPFVofOVd电子测量技术电子测量技术第14页电子测量技术电子测量技术第15页(a) 谐波倍频环谐波倍频环VCOPDLPFfO=Nfifi谐波谐波形成形成Nfifo=Nfi(b)数字倍频环)数字
4、倍频环VCOPDLPFfiN倍频式锁相环原理图倍频式锁相环原理图fiNPLLNfi(c)倍频环简化图)倍频环简化图电子测量技术电子测量技术第16页分频式锁相环原理图分频式锁相环原理图VCOPDLPFfo=fi/NfiN(b)数字分频环)数字分频环VCOPDLPFfo=fi/Nfi谐波谐波形成形成(a)谐波分频环)谐波分频环fiNPLLfo=fi/N(c)分频环简化图)分频环简化图电子测量技术电子测量技术第17页PDLPFVCOM()()fi1fi2fo+fi2(b)相减混频环)相减混频环PDLPFVCOM()()fi1fi2fo= fi1+ fi2fo-fi2(a)相加混频环)相加混频环fo=
5、 fi1- fi2混频锁相环混频锁相环+PLLfi1fi2fo= fi1+ fi2-PLLfi1fi2fo= fi1- fi2(c)相加环简化图)相加环简化图(d)相减环简化图)相减环简化图电子测量技术电子测量技术第18页fo= Nfi1+ fi234005100KHz10KHzPD2LPF2VCO2M()()fi2fi1fo-Nfi1Nfi1内插振荡器内插振荡器环环1环环2倍频环倍频环加法混频环加法混频环(a) 双环合成器原理结构框图双环合成器原理结构框图100110KHzNPLLNfi1+PLLfi1fi2fo=N fi1+ fi2(b) 双环合成器简化结构框图双环合成器简化结构框图双环合
6、成器原理结构图双环合成器原理结构图VCO1PD1LPF1谐波谐波形成形成电子测量技术电子测量技术第19页(1)十进频率合成器组成 五个五个DS-1合成单元串接起来,其输出频率被送到合成合成单元串接起来,其输出频率被送到合成单元单元DS-2,得到输出频率为,得到输出频率为2122MHz , DS-2的输出加到的输出加到合成单元合成单元DS-4,得到输出频率为,得到输出频率为101122MHz ,合成单元合成单元DS-3输出为输出为10192MHz, DS-3与与DS-4的输出频率加到混的输出频率加到混频器频器M进行相减,最后得到进行相减,最后得到200Hz30MHz的输出频率。的输出频率。 电子
7、测量技术电子测量技术第20页DS-10-91HzDS-10-910HzDS-10-9100HzDS-10-91KHzDS-10-910KHzDS-20-9100KHzDS-40-210MHzDS-30-21MHz2122MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz1.21.3MHz内插振荡器01Hz1.21.3MHz9MHz100KHzM(-)10192MHz101122MHz200Hz30MHz5MHz9MHz1MHz100KHz2.5MHzS1S2S3S4S5电子测量技术电子测量技术第21页VCOPDLPF1.82.7MHz100KHz谐波谐波形成形成Nf
8、iDS-1原理框图原理框图M1()()M2()()9MHz1.21.3MHz基准基准后一位合成单元后一位合成单元10.210.3MHz101213MHz1.21.3MHz倍频环倍频环电子测量技术电子测量技术第22页VCOPDLPF1.82.7MHz100KHz谐波谐波形成形成NfiDS-2原理框图原理框图M1()()M2()()9MHz1.21.3MHz基准基准“10KHz”单元输出单元输出19.219.3MHz2122MHz倍频环倍频环218MHz电子测量技术电子测量技术第23页VCOPDLPF10192MHz1MHz谐波谐波形成形成NfiDS-3原理框图原理框图倍频环倍频环fi电子测量技术
9、电子测量技术第24页PDLPFVCOM()()DS-2的输出的输出0:80MHz加法混频环加法混频环2122MHz101122MHzDS-4原理框图原理框图基准基准倍 频倍 频环环5MHzVCOPDLPF谐波谐波形成形成1:90MHz2:100MHz电子测量技术电子测量技术第25页VCOPDLPF1.21.3MHz100KHz谐波谐波形成形成内插振荡器组成框图内插振荡器组成框图基准基准12S+P 当选择开关当选择开关S S置于置于1 1时,内插振荡器是一个倍频环,它输出一时,内插振荡器是一个倍频环,它输出一个个1.2MHz1.2MHz的固定点频,此时频率合成器只能输出离散频率。的固定点频,此时