基于锁相环的频率合成器设计和显示
2012-11-26张启军
湖北工业职业技术学院学报 2012年6期
程 伟,张启军
(湖北科技学院 电子与信息工程学院,湖北 咸宁 437100)
0 引言
众所周知,频率合成技术在电子设计领域里扮演着非常重要的角色。在一些高端电子设备系统如通信、雷达、测控、仪器表等电子系统都包含有频率合成技术。如果没有频率合成技术,微处理器处理数据的能力至少要慢几十个甚至上百个节拍,远远达不到现代社会对处理数据高标准的要求,也无法实现高速信息化产业的建设[1]。
1 系统方案设计与论证
频率合成器有直接式频率合成器、直接数字式频率合成器及锁相频率合成器三种基本模式,前两种属于开环系统,因此是有频率转换时间短,分辨率较高等优点,而锁相频率合成器是一种闭环系统,其频率转换时间和分辨率均不如前两种好,但其结构简单,成本低。并且输出频率的准确度不逊于前两种,因此采用锁相频率合成。
晶体振荡器输出的信号频率f1,经分频后(M分频)得到基准频率,输入锁相环的相位比较器(PC)。锁相环的VCO输出信号经可编程分频器(N分频)后输入到PC的另一端,这两个信号进行相位比较,当锁相环路锁定后得到:f1/M=f2/N,当N变化时,或者N/M变化时,就可以得到一系列的输出频率f2。然后把f2输入到单片机的管脚,采用外部中断的方式进行脉冲,把数据显示在数码管上[2]。系统原理框图如下:

图1 系统原理框图
2 主要电路设计
2.1 1K信号源的设计
在信号源设计中,采用了16M的有源晶振。16M有源晶振在压电效应下产生频率为16M的正弦波,然后经74hc04缓冲,再经CD4060分频8000次,从而得到了2K的信号源。……
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