结论 32

致谢 33

参考文献 34

1  绪论

    随着无线电技术的快速发展，对频率源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和频率个数的要求越来越高，一般振荡器是不能满足要求的。为了解决这些问题，就需要频率合成技术。频率合成技术广泛应用于无线电技术，例如通信、雷达、导航设备、遥控遥测、电子侦察、广播电视、仪器仪表等诸多领域。频率合成器技术也在不断前进，各种新型的频率合成器和频率合成方案还在不断涌现。

所谓频率合成，是将一个高度稳定和高精度的标准频率经过加、减、乘、除的四则运算产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技术，并称之为频率合成技术。根据它的原理组成的设备或一起成为频率合成器或频率综合器。论文网

频率合成器可分锁相环合成法、直接模拟合成法和直接数字合成法三类。锁相环合成法通过锁相环完成频率的加、减、乘、除运算。该方法结构简化、便于集成，且频谱纯度高，目前使用比较广泛，但存在高分辨率和快转换速度之间的矛盾，一般只能用于大步进频率合成技术中。直接模拟合成法利用倍频、分频、混频及滤波，从单一或几个参数频率中产生多个所需的频率。该方法频率转换时间快(小于100ns)，但是体积大、功耗大，目前已基本不被采用。直接数字式频率合成技术DDS是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。该技术从相位概念出发来对频率进行合成，采用数字取样技术，将参考信号的频率、相位、幅值等参数转变成一组取样函数，然后直接运算出所需要的频率信号。这种方法简单可靠、控制方便，且具有很高的频率分辨率和转换速度，非常适合快速频率转换技术的要求。

本毕业设计课题应达到的目的：通过查阅文献，了解频率综合器的发展现状和基本原理。通过学习频率综合器的专业技术知识，掌握频率综合器设计的一般方法，训练学生查阅文献、器件选型、理论分析和电路设计仿真的能力。利用专业 EDA 工具，根据指标要求，选择适当的集成锁相环器件，设计一个性能良好的L波段频率合成器， 给出仿真设计结果并总结实验中常见的问题和解决这些问题 

的方法。

2  锁相环基本工作原理 

2.1  锁相环路设计基础

2.1.1锁相环基本原理

    锁相环（PLL）是一个相位负反馈系统，能够自动调节相位差。最基本的锁相环是由鉴相器（PD）、 环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三个基本部件组成。图2-1为最基本的锁相环组成方框图。

图2-1 锁相环的基本构成

设参考信号    (2-1)

式中：Ur为参考信号的幅度；

  ωr为参考信号的载波角频率；

  θr(t)为参考信号以其载波相位ωrt为参考的瞬时相位 。

若参考信号是未调载波时，则θr(t)= θ1=常数。

压控振荡器输出信号为        （2-2）

式中，Uo为输出信号的振幅；

  ω0为压控振荡器的固有角频率；

   为压控振荡器输出信号以其固有振荡相位 为参考的瞬时相位。没有信号输入时, 为常数，在输入信号的控制之下,  为时间的函数。

则两者的瞬时相位差为 （2-3）