頻率合成器設計

電子機電論文編號:JD535 論文字數:19173,頁數:53

 目    錄
摘要 1
第一章  緒 論 5
1.1 引言 5
1.2  頻率合成器的設計要求 5
1.3  頻率合成器的設計方法 6
1.4  國內外發展動態 6
1.5  數字微波通信概述 7
第二章  鎖相環基本理論 8
2.1 鎖相環的基本原理 8
2.1.1 鎖相環的基本模型 9
2.1.1.1 鑒相器 9
2.1.1.2 環路濾波器 9
2.1.1.3 壓控振蕩器 11
2.1.2 鎖相環的相位模型 11
2.2 鎖相環的線性分析 12
2.2.1 鎖相環的線性相位模型與傳遞函數 12
2.2.2 鎖相環的頻率響應 13
2.2.3 鎖相環的穩定性分析 14
2.3 鎖相環的相位噪聲分析 14
2.3.1 鎖相環相位噪聲模型 15
2.3.2 鎖相環的低相位噪聲設計 18
第三章  總體方案設計 19
3.1 引言 19
3.2 頻率合成器電路設計 19
3.2.1 可選方案 19
3.2.2 主要元器件選擇 19
3.2.2.1  ADF4360系列 19
3.2.2.2  ADF4118系列 23
3.2.3 方案選擇 25
3.2.4 電路原理圖 26
3.2.5 設計分析 27
3.2.5.1 中心頻率設置 27
3.2.5.2 頻率微調 28
3.2.5.3 環路濾波器設計 28
3.2.5.4 輸出匹配方案 32
3.2.5.5 布局布線的優化考慮 33
3.3 參考晶振模塊的設計 33
3.3.1 設計方案 33
3.3.2 晶振模塊電路原理圖 34
3.4 監控電路設計 34
3.4.1  單片機電路 34
3.4.1.1 設計原理 34
3.4.1.2 電路原理圖 35
3.4.2 鎖相告警電路 35
3.5 PCB圖設計 36
3.6 監控程序設計 37
第四章  電路調試 41
4.1 實驗設備 41
4.3 調試注意事項 41
4.3 調試方法 41
4.4 調試結果 42
4.4.1 350MHz的測試指標 42
4.4.2 140MHz的測試指標(待測) 44
4.4.3 用戶界面 45
4.5 結果分析 46
4.6 調試問題及解決方法 46
第五章 思考與電路改進 48
5.1 引言 48
5.2 環路濾波器的影響 48
5.3 參考晶振的影響 48
5.4 監控電路改進 49
5.4.1 引言 49
5.4.2 設計原理 49
5.4.3 電路原理圖 49
5.5 告警電路改進 50
5.6 輸出匹配電路改進 50
參考文獻 50
附  錄 51
附錄1  頻率合成器電路PCB圖 51
附錄2  參考晶振電路及監控電路PCB圖 52

摘要

根據數字微波通信中頻設計的指標要求，本文詳細闡述了利用集成芯片ADF4360-8設計頻率合成器的全過程，研究了中心頻點可設且具有頻率微調功能的頻率合成器的性能。
本文的重點是電路的設計與調試以及監控程序的編寫。設計過程中的主要電路原型采用ADF4360-8技術資料上所提供的參考電路，在該參考電路的基礎上，根據實際設計要求進行改進。并且設計了相應的參考晶振模塊以及監控模塊，編寫了單片機監控程序。本文還列出了在電路調試時出現的種種問題和相應的解決方法，并且給出了頻率合成器的相位噪聲測試指標，各項指標均能達到中頻本振的設計要求。
在文章的最后，對整個畢業設計過程進行了總結，對設計中遇到的問題進行了認真的思考。

關鍵詞：頻率合成器  鎖相環   監控  失鎖告警  相位噪聲