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 G*******

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

目录

摘要.............................................................................................................................. I I ABSTRACT（外语专业的需要）............................................................................... I 目录............................................................................................................................... I 1引言............................................................................................... 错误!未定义书签。2锁相环的简述............................................................................... 错误!未定义书签。

2.1锁相环的分类 (1)

2.2锁相环的基本结构和原理 (1)

2.3锁相环的应用 (2)

3.锁相环路的稳定性分析 (8)

4锁相环的电路设计与仿真 (10)

4.1频率合成器 (10)

4.2单片机 (11)

4.3环路滤波器 (11)

4.4运算放大器 (11)

4.5压控振荡器 (12)

4.6锁相环设计仿真 (12)

5总结与展望 (13)

致谢 (14)

参考文献......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 引言

锁相技术是一种相位负反馈技术，锁相环电路具有极其优良的性能，它的主要特点是：锁定时无剩余偏差、具有良好的窄带载波跟踪性能、具有良好的宽带调制跟踪性能、门限性能好等，因此锁相环电路在电子系统中得到了广泛的应用[1] ，特别是无线通信领域。通常在设计收发信机时，对于比较低的频率信号，很容易用晶体振荡器实现，但对于类似410MHz 的高频信号，用晶体振荡器不易实现，所以我们采用锁相环(PLL)频率合成的方法来产生。本文从锁相环的原理开始分析，重点研究了锁相环的稳定性，从中给出了设计410MHz 锁相环的设计思路和电路实现方法。

2 锁相环的简述

2.1锁相环的分类

锁相环可分为模拟锁相环和数字锁相环。

主要有3种锁相环器件：

模拟：低频LM567（NE567）、高频NE564

数字：CD4046

此外，由于模拟锁相环与数字锁相环在原理上的区别不是很大，因此我们以数字锁相环为主来论述锁相环的基本原理。

2.2锁相环的基本结构和原理

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（PD）、压控振荡器（VCO）、环路滤波器(LF)三部分组成，如图2.1所示。

图1 锁相环的基本组成

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