VCO电路

VCO电路
VCO电路

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PLL

VCO

PLL-VCO

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第一章系统仿真的基本概念与方法

第一章控制系统及仿真概述 控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算数学与计算机技术的综合性新型学科。这门学科的产生及发展差不多是与计算机的发明及发展同步进行的。它包含控制系统分析、综合、设计、检验等多方面的计算机处理。计算机仿真基于计算机的高速而精确的运算,以实现各种功能。 第一节控制系统仿真的基本概念 1.系统: 系统是物质世界中相互制约又相互联系着的、以期实现某种目的的一个运动整体,这个整体叫做系统。 “系统”是一个很大的概念,通常研究的系统有工程系统和非工程系统。 工程系统有:电力拖动自动控制系统、机械系统、水力、冶金、化工、热力学系统等。 非工程系统:宇宙、自然界、人类社会、经济系统、交通系统、管理系统、生态系统、人口系统等。 2.模型: 模型是对所要研究的系统在某些特定方面的抽象。通过模型对原型系统进行研究,将具有更深刻、更集中的特点。 模型分为物理模型和数学模型两种。数学模型可分为机理模型、统计模型与混合模型。 3.系统仿真: 系统仿真,就是通过对系统模型的实验,研究一个存在的或设计中的系统。更多的情况是指以系统数学模型为基础,以计算机为工具对系统进行实验研究的一种方法。 要对系统进行研究,首先要建立系统的数学模型。对于一个简单的数学模型,可以采用分析法或数学解析法进行研究,但对于复杂的系统,则需要借助于仿真的方法来研究。 那么,什么是系统仿真呢?顾名思义,系统仿真就是模仿真实的事物,也就是用一个模型(包括物理模型和数学模型)来模仿真实的系统,对其进行实验研究。用物理模型来进行仿真一般称为物理仿真,它主要是应用几何相似及环境条件相似来进行。而由数学模型在计算机上进行实验研究的仿真一般则称为数字仿真。我们这里讲的是后一种仿真。 数字仿真是指把系统的数学模型转化为仿真模型,并编成程序在计算机上投入运行、实验的全过程。通常把在计算机上进行的仿真实验称为数字仿真,又称计算机仿真。

锁相环电路

手机射频部分的关键电路----锁相环电路 锁相坏电路是一种用来消除频率误差为目的反馈控制电路,目前市场销售的手机基本上都是采用这种电路来控制射频电路中的压控振荡器。使其输出准确稳定的振荡频率。如锁相坏(PLL)电路出现故障将导致本振的频率输出不准确,则导致手机无信号。 目前通信终端设备中对频率的稳定采用的是频率合成CSYN技术。频率合成的基本方法有三种:第一种直接频率合成;第二种锁相频率合成(PLL);第三种直接数字频率合成(DDS)。由于锁相频率合成技术在电路设计方面(简单),成本方面控制灵敏度方面,频谱纯净度方面等。都要胜于直接频率合成,与直接数字频率合成。所以被移动通信终端设备广范采用。它在手机电路中的作用是控制压控振荡器输出的频率,相位与基准信号的频率,相位保持同步。 锁相坏电路的构成与工作原理: 1、构成:它是由鉴相器(PD)低通滤波器(LPF) 压控振荡器(VCO)三部分组成。 鉴相器:它是一个相位比较器。基准频率信号和压控振荡器输出的取样频率在其内部 进行相位比较,输出误差电压。 低通滤波器:是将鉴相器输出的锁相电压进行滤波,滤除电流中的干扰和高频成分。得到一个纯净的直流控制电压。 压控振荡器:产生手机所要的某一高频频率。 (注:SYNEN、SYNCLK、SYNDATA来自CPU控制分频器,对本振信号进行N次分频)。 当VCO产生手机所须的某一高频频率。一路去混频管,另一路反馈给锁相环,中的分频器进行N次分频。在这里为什么要进行N次分频呢?首先要说明一下基准频率与VCO振荡取样频率在鉴相要满足3个条件。 ①频率相同。②幅度相同。③相位不同。为了满足鉴相条件,所以在电路中设置了分 频器。VCO振荡频率取样信号送入分频器完成N次分频后,得到一个与基准频率相位不同,但频率

放大电路的组成及工作原理

2、4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型,掌 握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生活 实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 (一)导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱与区,其中放大区就是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家就是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件就是什么不(发射结正偏,集电结反偏)?这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2、4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大: 利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,就是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一就是信号不失真,二就是要放大。 二、基本放大电路的组成

完整版锁相环工作原理.doc

基本组成和锁相环电路 1、频率合成器电路 频率合成器组成: 频率合成器电路为本机收发电路的频率源,产生接收第一本机信号源和发射电路的发射 信号源,发射信号源主要由锁相环和VCO 电路直接产生。如图3-4 所示。 在现在的移动通信终端中,用于射频前端上下变频的本振源(LO ),在射频电路中起着非常 重要的作用。本振源通常是由锁相环电路(Phase-Locked Loop )来实现。 2.锁相环: 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 3.锁相环基本原理: 锁相环包含三个主要的部分:⑴鉴相器(或相位比较器,记为PD 或 PC):是完成相位比较的单元, 用来比较输入信号和基准信号的之间的相位.它的输出电压正比于两个输入信号之相位差.⑵低通滤波器(LPF): 是个线性电路,其作用是滤除鉴相器输出电压中的高频分量,起平滑滤波的 作用 .通常由电阻、电容或电感等组成,有时也包含运算放大器。⑶压控振荡器(VCO ):振

荡频率受控制电压控制的振荡器,而振荡频率与控制电压之间成线性关系。在PLL 中,压控振荡器实际上是把控制电压转换为相位。 1、压控振荡器的输出经过采集并分频; 2、和基准信号同时输入鉴相器; 3、鉴相器通过比较上述两个信号的频率差,然后输出一个直流脉冲电压; 4、控制 VCO ,使它的频率改变; 5、这样经过一个很短的时间,VCO的输出就会稳定于某一期望值。 锁相环电路是一种相位负反馈系统。一个完整的锁相环电路是由晶振、鉴相器、R 分频器、N 分频器、压控振荡器(VCO )、低通滤波器(LFP)构成,并留有数据控制接口。 锁相环电路的工作原理是:在控制接口对R 分频器和N 分频器完成参数配置后。晶振产生 的参考频率( Fref)经 R 分频后输入到鉴相器,同时VCO 的输出频率( Fout)也经 N 分频后输入到鉴相器,鉴相器对这两个信号进行相位比较,将比较的相位差以电压或电流的方式 输出,并通过 LFP 滤波,加到 VCO 的调制端,从而控制 VCO 的输出频率,使鉴相器两输入端的 输入频率相等。 锁相环电路的计算公式见公式: Fout=(N/R)Fref 由公式可见,只要合理设置数值N 和 R,就可以通过锁相环电路产生所需要的高频信号。 4.锁相环芯片 锁相环的基准频率为13MHz ,通过内部固定数字频率分频器生成5KHz 或 6.25KHz 的参考频率。 VCO 振荡频率通过IC1 内部的可编程分频器分频后,与基准频率进行相位比较,产 生误差控制信号,去控制VCO,改变VCO的振荡频率,从而使VCO输出的频率满足要求。如图 3-5 所示。 N=F VCO /F R N:分频次数 F VCO: VCO 振荡频率

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括 一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回

飞思卡尔锁相环

备战飞思卡尔智能车大赛.开始模块总结. 锁相环设置. 公式: PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1), fbus=PLLCLK/2 void INIT_PLL(void) { CLKSEL &= 0x7f; //选用外部时钟.准备设置锁相环 PLLCTL &= 0x8F; //禁止锁相环 SYNR = 0xc9; //设置SYNR REFDV = 0x81; //设置REFDV PLLCTL |=0x70; //锁相环使能 asm NOP; asm NOP; //两个机器周期缓冲时间 while(!(CRGFLG&0x08)); //等待锁相环锁定 CLKSEL |= 0x80; //设置锁相环为时钟源 } 飞思卡尔XS128的PLL锁相环详细设置说明——关于如何提高总线工作频率PLL锁相环就相当于超频单片机超频的原因和PC机是个一道理。分频的主要原因是外设需要的工作频率往往远低于CPU/MEMORY这也和PC机南北桥的原理类似。总线频率设置过程 1、禁止总中断 2、寄存器CLKSEL(时钟选择寄存器)的第七位置0即CLKSEL_PLLSEL=0。选择时钟源为外部晶振OSCCLK(外接晶振频率)在PLL(锁相环)程序执行前内部总线频率为OSCCLK/2 3. PLLCTL_PLLON=1 打开PLL 4.设置SYNR时钟合成寄存器、REFDV时钟分频寄存器、POSTDIV三个寄存器的参数 5、_asm(nop) _asm(nop);加入两条空指令使锁相环稳定 6、while(!(CRGFLG_LOCK==1));//时钟校正同步 7、CLKSEL_PLLSEL=1; 下面详细说一下频率的计算一、时钟合成寄存器SYNR寄存器结构VCOFRQ[1:0]控制压控振动器VCO的增益默认值为00VCO的频率与VCOFRQ[1:0]对应表

连续系统仿真的方法

第3章 连续系统仿真的方法 3.1 数值积分法 连续系统数值积分法,就是利用数值积分方法对广微分方程建立离散化形式的数学模型——差分方程,并求其数值解。可以想象在数学计算机上构造若干个数字积分器,利用这些数字积分器进行积分运算。在数字计算机上构造数字积分器的方法就是数值积分法,因而数字机的硬件特点决定了这种积分运算必须是离散和串行的。 把被仿真系统表示成一阶微分方程组或状态方程的形式。一阶向量微分方程及初值为 () (),00t Y Y t Y ???? ?????? Y =F = (3-1) 其中,Y 为n 维状态向量,F (t ,Y )为n 维向量函数。 设方程(3-1)在011,,,,n n t t t t t +=…处的形式上的连续解为 ()()()()n+1n+1 t t n+10t t t =Y t +,(),n Y F t Y dt Y t F t Y dt =+ ?? (3-2) 设 n =() n Y Y t ,令 1n n n Y Y Q +=+ (3-3) 则有: ()1n+1t n Y Y += 也就是说, 1 (,)n n t n t Q F t Y dt +≈ ? (3-4) 如果n Y 准确解()n Y t 为近似值,n Q 是准确积分值的近似值,则式(3-4)

就是式(3-2)的近似公式。换句话说,连续系统的数值解就转化为相邻两个时间点上的数值积分问题。 因此,所谓数值解法,就是寻求初值问题(3-1)的真解在一系列离散点12n t t t <…<…上的近似解12,,,n Y Y Y ……,相邻两个时间离散点的间隔 1n n n t t +=-h ,称为计算步距或步长,通常取n =h h 为定值。可见,数值积分法的主要问题归结为对函数(,)F t y 的数值积分问题,即如何求出该函数定积分的近似解。为此,首先要把连续变量问题用数值积分方法转化成离散的差分方程的初值问题,然后根据已知的初值条件0y ,逐步地递推计算后续时刻的数值解(1,2,)i y i =…。所以,解初值问题的数值方法的共同特点是步进式的,采用不同的递推算法,就出现各种不同的数值积分方法。 3.2 替换法 基于数值积分的连续系统仿真方法具有成熟、计算精度比较高的优点,但算法公式比较复杂、计算量比较大,通常只有在对速度要求不高的纯数字仿真时使用。当进行实时仿真或在计算机控制系统中实现数字控制器的算法时,要求计算速度快,以便能在一个采样周期内完成全部计算任务,这就需要一些快速计算方法。 用数值积分方法在数字机上对一个连续系统进行仿真时,实际上已经进行了离散化处理,只不过在离散化过程中每一步都用到连续系统的模型,离散一步计算一步。那么,能否先对连续的模型进行离散化处理,得到一个“等效”的离散化模型,以后的每一步计算都直接在这个离散化模型基础上进行,而原来的连续数学模型不再参与计算呢?回答是肯定的。这些结构上比较简单的离散化模型,便于在计算机上求解,不仅用于连续系统数字仿真,而且也可用于数字控制器在计算机上实现。 替换法的基本思想是:对于给定的函数G (s ),设法找到s 域到z 域的的某种映射关系,它将S 域的变量s 映射到z 平面上,由此得到与连续系统传递函数G (s )相对应的离散传函G (z )。进而再根据G (z )由z 反变换求的系统的时域离散模型——差分方程,据此便可以进行快速求解。

电路组成及工作原理

X1226具有时钟和日历的功能,时钟依赖时、分、秒寄存器来跟踪,日历依赖日期、星期、月和年寄存器来跟踪,日历可正确显示至2099年,并具有自动闰年修正功能。拥有强大的双报警功能,能够被设置到任何时钟/日历值上,精确度可到1秒。可用软件设置1Hz、4096Hz或32768Hz中任意一个频率输出。 X1226提供一个备份电源输入脚VBACK,允许器件用电池或大容量电容进行备份供电。采用电容供电时,用一个硅或肖特基二极管连接到Vcc和充电电容的两端,充电电容连接到Vback管脚,注意不能使用二极管对电池充电(特别是锂离子电池)。切换到电池供电的条件是Vcc=Vback-0.1V,正常操作期间,供电电压Vcc必须高于电池电压,否则电池电量将逐步耗尽。振荡器采用外接32.768kH的晶体,产生的振荡误差可通过软件对数字微调寄存器、模拟微调寄存器的数值进行调节加以修正,避免了外接电阻和电容的离散性对精度的影响。4Kb的EEPROM可用于存储户数据。 电路组成及工作原理 X1226可与各种类型的的微控制器或微处理器接口,接口方式为串行的I2C接口。其中数据总线SDA是一个双向引脚,用于输入或输出数据。其漏极开路输出在使用过程中需要添加4.7~10kΩ的上拉电阻。本文介绍89C51单片机与X1226的接口方法,由于89C51单片机没有标准的I2C接口,只能用软件进行模拟。 图1 为了更直观地看到时间的变化,采用8位LED数码管显示年、月、日或时、分、秒,用PS7219A驱动LED

数码管,数码管选择0.5英寸共阴极红色或绿色LED数码管。由于PS7219A器件内含IMP810单片机监控器件,复位输出高电平有效,因此在使用51系统时,无须添加监控器件,使用PS7219A的复位输出给51单片机复位即可,监控电压为4.63V。硬件设计原理图如图1所示。 在硬件通电调试过程中,不能用手去触摸X1226的晶体振荡器,否则可能会导致振荡器停振,恢复振荡器起振的方法是关闭电源(包括备份电源)后重新上电。另外需要说明的是,测量振荡器时,不要用示波器的探头去测量X2的振荡输出,应该用探头测量PHZ/IRQ的振荡输出,以确定是否起振和振荡频率是否准确,测量时建议在该脚加一个5.1kΩ的上拉电阻。 软件设计 X1226内含实时时钟寄存器(RTC)、状态寄存器(SR)、控制寄存器(CONTROL)、报警寄存器(Alarm0、Alarm1)和客户存储数据的存储器。由于实时时钟寄存器和状态寄存器需要进行频繁的写操作,因此其存储结构为易失性SRAM结构。其他寄存器均为EEPROM结构,写操作次数通常在10万次以上。X1226初始化程序框图如图2所示,子程序YS4的作用是延时4μs。 图2

-放大电路的组成及工作原理

2.4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型, 掌握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生 活实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 (一)导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱和区,其中放大区是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件是什么吗(发射结正偏,集电结反偏)?这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2.4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大:利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一是信号不失真,二是要放大。

基于MATLAB的数字模拟仿真..

基于MATLAB的数字模拟仿真 摘要:本文阐述了计算机模拟仿真在解决实际问题时的重要性,并较为系统的介绍了使用计算机仿真的原理及方法。对于计算机模拟仿真的三大类方法:蒙特卡罗法、连续系统模拟和离散事件系统模拟,在本文中均给出了与之对应的实例及基于MATLAB模拟仿真的相关程序,并通过实例深入的分析了计算机模拟解决实际问题的优势及不足。 关键词:计算机模拟;仿真原理;数学模型;蒙特卡罗法;连续系统模拟;离散事件系统模拟 在实际问题中,我们通常会面对一些带随机因素的复杂系统,用分析方法建模常常需要作许多简化假设,这样进行处理过后的模型与我们面临的实际问题可能相差很远,以致求解得到答案根本无法应用,这时,计算机模拟几乎成为唯一的选择。本文通过对计算机模拟仿真进行系统地介绍,寻求利用模拟仿真来解决问题的一般方法,并深入探讨了这些方法的长处和不足。我们定义一些具有特定的功能、相互之间以一定的规律联系的对象所组成的总体为一个系统,模拟就是利用物理的、数学的模型以系统为问题解决对象,来类比、模仿现实系统及其演变过程,以寻求过程规律的一种方法。模拟的基本思想是建立一个实验的模型,这个模型包含所研究系统的主要特点,这样做的目的就是通过对这个实验模型的运行,获得所要研究系统的必要信息。另外,系统的运行离不开算法,仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法,在数字仿真模型中起核心和关键作用。 1、所谓计算机仿真 计算机仿真是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示,以评价或预测该系统的行为效果。它是解决较复杂的实际问题的一条有效途径。针对一个确定的系统,根据运行的相似原理,利用计算机来逼真模仿研究对象(研究对象可以是真实的系统,也可以是设想中的系统),计算机仿真是将研究对象进行数学描述,建模编程,且在计算机中运行实现。 对比于物理模拟通常花费较大、周期较长,且在物理模型上改变系统结构和系数都较困难的诸多缺陷,计算机模拟不怕破坏、易修改、可重用,有更强的系统适应能力。但是计算机模拟也有缺陷,比如受限于系统建模技术,即系统数学模型不易建立、程序调试复杂等。 计算机仿真可以用于研制产品或设计系统的全过程中,包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。 2、计算机仿真的目的 对于一个系统,是否选择进行计算机模拟的问题,基于判断计算机模拟与非计算机模拟方法孰优孰劣的问题。归纳以下运用计算机模拟的情况: (1)在一个实际系统还没有建立起来之前,要对系统的行为或结果进行分析研究时,计算机仿真是一种行之有效的方法。 (2)在有些真实系统上做实验会影响系统的正常运行,这时进行计算机模拟就是为了避免给实际系统带来不必要的损失。如在生产中任意改变工艺参数可能会导致废品,在经济活动中随意将一个决策付诸行动可能会引起经济混乱。 (3)当人是系统的一部分时,他的行为往往会影响实验的效果,这时运用系统进行仿真研究,就是为了排除人的主观因素的影响。

PLL(锁相环)电路原理及设计 [收藏]

PLL(锁相环)电路原理及设计[收藏] PLL(锁相环)电路原理及设计 在通信机等所使用的振荡电路,其所要求的频率范围要广,且频率的稳定度要高。无论多好的LC振荡电路,其频率的稳定度,都无法与晶体振荡电路比较。但是,晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外,其频率几乎无法改变。如果采用PLL(锁相环)(相位锁栓回路,PhaseLockedLoop)技术,除了可以得到较广的振荡频率范围以外,其频率的稳定度也很高。此一技术常使用于收音机,电视机的调谐电路上,以及CD唱盘上的电路。 一PLL(锁相环)电路的基本构成 PLL(锁相环)电路的概要 图1所示的为PLL(锁相环)电路的基本方块图。此所使用的基准信号为稳定度很高的晶体振荡电路信号。 此一电路的中心为相位此较器。相位比较器可以将基准信号与VCO (Voltage Controlled Oscillator……电压控制振荡器)的相位比较。如果此两个信号之间有相位差存在时,便会产生相位误差信号输出。 (将VCO的振荡频率与基准频率比较,利用反馈电路的控制,使两者的频率为一致。) 利用此一误差信号,可以控制VCO的振荡频率,使VCO的相位与基准信号的相位(也即是频率)成为一致。 PLL(锁相环)可以使高频率振荡器的频率与基准频率的整数倍的频率相一致。由于,基准振荡器大多为使用晶体振荡器,因此,高频率振荡器的频率稳定度可以与晶体振荡器相比美。 只要是基准频率的整数倍,便可以得到各种频率的输出。 从图1的PLL(锁相环)基本构成中,可以知道其是由VCO,相位比较器,基准频率振荡器,回路滤波器所构成。在此,假设基准振荡器的频率为fr,VCO的频率为fo。 在此一电路中,假设frgt;fo时,也即是VC0的振荡频率fo比fr低时。此时的相位比较器的输出PD 会如图2所示,产生正脉波信号,使VCO的振荡器频率提高。相反地,如果frlt;fo时,会产生负脉波信号。

仿真方法

仿真方法 仿真方法是一种求解问题的方法。它可以运用各种模型和技术,对实际问题进行建模,通过模型采用人工试验的手段,来理解需要解决的实际问题。通过仿真,可以评价各种替代方案,证实哪些措施对解决实际问题有效。 仿真方法的一个突出优点是能够解决用解析方法难以解决的十分复杂的问题。有些问题不仅难以求解,甚至难以建立数学模型,当然也就无法得到分析解。仿真可以用于动态过程。可以通过反复试验(Trial-and-error)求优。与实体试验相比,仿真的费用是比较低的,而且可以在较短的时间内得到结果。 仿真方法是建立系统的数学模型并将它转换为适合在计算机上编程的 仿真模型,然后对模型进行仿真试验的方法。由于连续系统和离散事件系统的数学模型有很大差别,所以仿真方法基本上分为两大类:连续系统仿真方法和离散事件系统仿真方法。 连续系统的数学模型一般是用微分方程来描述的,模型中的变量随时间连续变化。根据仿真时所采用的计算机不同,可分为模拟仿真法、数字仿真法和混合仿真法三类。①模拟仿真法:采用模拟计算机对连续系统进行仿真的方法,主要包括建立模拟电路图,确定仿真的幅度比例尺和时间比例尺,并根据这些比例尺修改仿真模型中的参数。②数字仿真法:采用数字计算机对连续系统进行仿真的方法,主要是将连续系统的数学模型转换为适合在数字计算机上处理的递推计算形式。③混合仿真法:采用混合计算机对连续系统进行仿真的方法,还包括采用混合模拟计算机的仿真方法。除上述仿真方法的内容外,还需要解决仿真任务的分配、采样周期的选择和误差的补偿等特殊问题。 离散事件系统仿真方法 离散事件系统的状态只在离散时刻发生变化,通常用“离散事件”这一术语来表示这样的变化。离散事件系统中的实体依其在系统中存在的时间特性可分为临时实体(或称顾客)和永久实体(或称服务台)。临时实体的到达和永久实体为临时实体服务完毕,都构成离散事件。描述这类系统的数学模型一般不是一组数学表达式,而是一幅表示数量关系和逻辑关系的流程图,可分为三部分:到达模型,服务模型和排队模型。前两者一般用一组不同概率分布的随机数来描述,而包括排队模型在内的系统活动则由一个运行程序来描述。对这类系统,主要使用数字计算机进行仿真。仿真方法解决的问题是:产生不同概率分布的随机数和设计描述系统活动的程序。

各类整流电路图及工作原理

桥式整流电路图及工作原理介绍 桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。 图1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图2所示。

在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压。 在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 二极管整流电路原理与分析 半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。

当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。当输入电压处于交 流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。 二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。 电容输出的二极管半波整流电路仿真演示 通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下: (1)半波整流输出的是一个直流脉动电压。 (2)半波整流电路的交流利用率为50%。 (3)电容输出半波整流电路中,二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压(电容输出 时电压叠加)。 (3)实际电路中,半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。

模拟仿真教学方法初探

模拟仿真教学方法初探 《山西导游讲解》这门课程是中等职业学校旅游服务与管 理专业的一门专业核心课程,是学生从事导游服务岗位工作所需掌握的必修课程。同时也是山西省旅游局导游资格证考试中口试必考科目,本课程还承担着山西省的技能大赛考核。本文重点探讨了模拟仿真教学法在这门课程中的应用,以激发学生学习的积极性。 标签:模拟仿真教学法山西导游讲解应用 1 模拟仿真教学法 模拟仿真教学法,是指在教师指导下,学生模拟扮演某一角色进行技能训练的一种教学方法。模拟教学能在很大程度上弥补客观条件的不足,为学生提供近似真实的训练环境,提高学生职业技能。 2 《山西导游讲解》课程分析 2.1 课程性质本课程是中等职业学校旅游服务与管理专业的一门专业核心课程,是学生从事导游服务岗位工作所需掌握的必修课程。其功能在于让学生在熟悉山西概况以及主要景区景点的基础上,掌握导游讲解的基本规范和技巧,具备从事导游服务工作相关的职业能力。 2.2 课程定位(教材三部曲)01年教材叫《山西导游》--学院派教材,本书介绍了山西的107个景点,虽较为全面、系统、翔实地反映了我省旅游景观的基本情况,但书中学术性过强。02年叫《走遍山西》——精英导游词。选取山西的22个景点,即山西著名景区景点导游词选萃,不足之处就是缺少沿途导游词、专题导游词,不能满足实际导游的需要。05年至今叫《情系山西·旅行社导游词选编》,按工作过程编写,将原来的景区景点导游词,改编扩展为基本旅游线路导游词。全书分四部分编撰:专题文化、沿途讲解、基本旅游线路上的主要旅游区(点)讲解、旅游者较为关注山西的其他讲解资料。选取两条线路讲授(古建宗教游、晋商文化游)。 3 模拟教学应用于山西导游教学中的优点 3.1 创设情境激发学生学习的兴趣,吸引学生主动参与教学活动的主体是学生,让学生动起来,积极参与到教学过程中。不仅有助于更好地理解知识,更主要的是激发学生的生命活力,促进学生成长的需要。因此,激发学生学习的动力,培养他们的好奇心、求知欲,就应根据学生的身心发展规律,创设学生感兴趣的情境,只有这样学生才会产生好奇心和求知欲,才能积极主动地投入到学习中去。情境的创设既要符合学生的身心特点,让学生有兴趣参与其中,又要落实课堂目标,并使二者有机统一起来,使学生通过情境探究活动,既激“兴趣”,更

简述锁相环

南京机电职业技术学院 毕业设计(论文) 题目 40MHz简易锁相环的设计 系部电子工程系专业电子信息技术工程 姓名王鑫学号 G1210145 指导教师吕彬森 2015 年 04 月09日

摘要 在无线收发信机电路中,除了发射机和接收机外,还有一个非常重要的部分就是本地振荡电路。为了保证本地振荡模块输出信号的频率稳定性和较低的相位噪声,通常本振采用锁相环技术来实现,特别在无线通信领域。 本文阐述了锁相环的基本结构和工作原理,从锁相环稳定性的角度出发,给出了无线通信电路中使用40MHz 锁相环的电路设计,并且将方案中锁相环电路进行了仿真,最终满足40MHz 锁相环的设计要求。 关键词:锁相环;鉴相器;压控振荡器

Abstract(外语专业的需要) 【英文摘要正文输入】 In the wireless transceiver circuit, in addition to the transmitter and the receiver, there is a very important part of the local oscillator circuit is. In order to ensure the stability of the local oscillator module, output signal frequency and low phase noise, the vibration by using phase locked loop technique, especially in the field of wireless communications. This paper introduces the basic structure and working principle of the phase-locked loop PLL, starting from the stability of the 40MHz PLL circuit design is given of the use of wireless communication circuit, and the scheme of PLL circuit simulation, and ultimately meet the design requirements of 40MHz phase locked loop. Keywords: Attenuation network; Attenuation quantity; Amplifier; broadband

逆变电路的基本工作原理

第5章逆变电路 主要内容:换流方式,电压型逆变电路,电流型逆变电路,多重逆变电路与多电平逆变电路。 重点:换流方式,电压型逆变电路。 难点:电压型逆变电路,电流型逆变电路。 基本要求:掌握换流方式,掌握电压型逆变电路,理解电流型逆变电路,了解多重逆变电路与多电平逆变电路。 逆变概念: 逆变——直流电变成交流电,与整流相对应。 本章无源逆变逆变电路得应用: 蓄电池、干电池、太阳能电池等直流电源向交流负载供电时,需要逆变电路。交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置得核心部分都就是逆变电路。 本章仅讲述逆变电路基本内容,第6章PWM控制技术与第8章组合变流电路中,有关逆变电路得内容会进一步展开 1换流方式 (1)逆变电路得基本工作原理 单相桥式逆变电路为例: S1~S4就是桥式电路得4个臂,由电力电子器件及辅助电路组成。S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压uo为正S1;S1、S4断开,S2、S3闭合时,u o为负,把直流电变成了交流电。改变两组开关切换频率,可改变输出交流电频率。 图5-1逆变电路及其波形举例 与uo得波形相同,相位也相同。阻感负载时,io滞后于uo,波形电阻负载时,负载电流i o 也不同(图5-1b)。 前:S1、S4通,uo与i o均为正。 t 1 t1时刻断开S1、S4,合上S2、S3,u o变负,但io不能立刻反向。

i o从电源负极流出,经S2、负载与S3流回正极,负载电感能量向电源反馈,i o逐渐减小,t2时刻降为零,之后i o才反向并增大 (2)换流方式分类 换流——电流从一个支路向另一个支路转移得过程,也称换相。 开通:适当得门极驱动信号就可使其开通。 关断:全控型器件可通过门极关断。 半控型器件晶闸管,必须利用外部条件才能关断,一般在晶闸管电流过零后施加一定时 间反压,才能关断。 研究换流方式主要就是研究如何使器件关断。 本章换流及换流方式问题最为全面集中,因此在本章讲述 1、器件换流 利用全控型器件得自关断能力进行换流(Devicemutation)。 2、电网换流 由电网提供换流电压称为电网换流(Line mutation)。可控整流电路、交流调压电路与采用相控方式得交交变频电路,不需器件具有门极可关断能力,也不需要为换流附加元件。 3、负载换流 由负载提供换流电压称为负载换流(Loadmutation)。负载电流相位超前于负载电压得场合,都可实现负载换流。负载为电容性负载时,负载为同步电动机时,可实现负载换流。 图5-2 负载换流电路及其工作波形 基本得负载换流逆变电路: 采用晶闸管,负载:电阻电感串联后再与电容并联,工作在接近并联谐振状态而略呈容 , i d基本没有脉动。性。电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入,直流侧串入大电感L d 工作过程: 4个臂得切换仅使电流路径改变,负载电流基本呈矩形波。负载工作在对基波电流接近并联谐振得状态,对基波阻抗很大,对谐波阻抗很小,u o波形接近正弦。 t1前:VT1、VT4通,VT2、VT3断,u o、i o均为正,VT2、VT3电压即为uo t1时:触发VT2、VT3使其开通,u o加到VT4、VT1上使其承受反压而关断,电流从VT1、VT4换到VT3、VT2。

一种简易模拟旋压的数值仿真方法

一种简易模拟旋压的数值仿真方法 旋压加工技术是一种节能优质的先进加工工艺,具有节能、环保等优点,但是由于加工工艺复杂,目前在工业制造中还没有普遍运用。特别是gf6输出支架壳体这类具有复杂的几何结构的旋压工艺技术,目前没有详细的资料,被欧美等一些企业所垄断,这对于我国自行研发该产品的系列具有一定的困难。因此有必要提出一种关于旋压加工虚拟仿真方法以减少该产品研发周期和成本。尽管有限元模拟仿真技术已经在冷加工成型方面得到了广泛的应用,但是与旋压有关的有限元模拟仿真报道很少,特别是本文所讨论的具有内花键的复杂几何结构的模拟仿真还未见报道。本文在旋压加工技术三维模拟仿真的基础上,提出一种简 易的数值仿真方法。 1 旋压加工的有限元模型 旋压加工过程是一个强非线性、大变形的金属塑性加工过程。笔者曾运用mar。软件进行该产品三维模型的强力旋压加工模拟,但是对于一个运用三维实体单元模拟旋压过程中的强非线性接触问题,划分单元数达到数万个以上,计算时间很长,每次计算要持续几十天时间。而且对计算机的配置要求非常高,可知数值模拟耗费的代价很高,因此有必要寻找一种较为简便的模拟方法。根据文献,采用平面应变的方法近似模拟旋压加工过程。再根据实际观察旋压加工过程和三维有限元模拟计算结果可知,旋转加工的过程,如果忽略加工毛坯旋转加工产生的偏斜率,那么观察毛坯件在沿纵向变形的情况,将是由旋轮对毛坯件产生的向下压力和沿纵向的推力。当用平面应变问题来近似模拟时,滚轮单纯对毛坯件沿纵向截面所产生的作用一面向下压,一面沿纵向推进的加工过程。具体建立有限元模型方法如下。 采用abaqus软件expcilit模块,由于只关心毛坯件旋压加工中变形情况,将下模和旋压的滚轮设定为刚体,毛坯为变形体,按照实际加工进给路线设计出刚体滚轮的前进路线。由于旋压零件关于上下对称,因此只考虑其上半部分具体模型,见图1所示。其中,节点总数1039,刚性线性单元280个,可变形平面单元918个。滚轮与毛坯、下模与毛坯的接触面根据实际情况进行定义。 加工的毛坯材料分别考虑两种材料,即所提供的冷轧钢材和经过热处理后的材料。由于模拟仿真需要用到

数字锁相环原理 应用

数字锁相环原理及应用 .全数字锁相环结构及原理 图1 数字锁相环路的基本结构 (1)数字环路鉴相器(DPD) 数字鉴相器也称采样鉴相器,是用来比较输入信号与压控振荡器输出信号的相位,它的输出电压是对应于这两个信号相位差的函数。它是锁相环路中的关键部件,数字鉴相器的形式可分为:过零采样鉴相器、触发器型数字鉴相器、超前—滞后型数字鉴相器和奈奎斯特速率取样鉴相器。 (2)数字环路滤波器(DLF) 数字环路滤波器在环路中对输入噪声起抑止作用,并且对环路的校正速度起调节作用。数字滤波器是一种专门的技术,有各种各样的结构形式和设计方法。引入数字环路滤波器和模拟锁相环路引入环路滤波器的目的一样,是作为校正网络引入环路的。因此,合理的设计数字环路滤波器和选取合适的数字滤波器结构就能使DPLL满足预定的系统性能要求。 (3)数字压控振荡器(DCO) 数控振荡器,又称为数字钟。它在数字环路中所处的地位相当于模拟锁相环中的压控振荡器(VCO)。但是,它的输出是一个脉冲序列,而该输出脉冲序列的周期受数字环路滤波器送来的校正信号的控制。其控制特点是:前一采样时刻得到的校正信号将改变下一个采样时刻的脉冲时间位置。 全数字锁相环工作原理 全数字锁相环的基本工作过程如下: (1) 设输入信号 u i (t) 和本振信号(数字压控振荡器输出信号)u o (t) 分别 是正弦和余弦信号,他们在数字鉴相器内进行比较,数字鉴相器的输出是一个与两者间的相位差成比例的电压u d (t)。 (2) 数字环路滤波器除数字鉴相器输出中的高频分量,然后把输出电压u c (t)

加到数字压控振荡器的输出端,数字压控振荡器的本振信号频率随着输入电压的变化而变化。如果两者频率不一致,则数字鉴相器的输出将产生低频变化分量,并通过低通滤波器使DCO的频率发生变化。只要环路设计恰当,则这种变化将使 本振信号u o (t) 的频率与数字鉴相器输入信号u i (t) 的频率一致。 (3)最后,如果本振信号的频率和输入信号的频率完全一致,两者的相位差将保持某一个恒定值,则数字鉴相器的输出将是一个恒定直流电压(忽略高频分量),数字环路滤波器的输出也是一个直流电压,DCO的频率也将停止变化,这时,环路处于“锁定状态”。

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