压控振荡器的控制特性
英文:voltage-controlled oscillator
其特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率;曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。在通信或测量仪器中,输入控制电压是欲传输或欲测量的信号(调制信号)。人们通常把压控振荡器称为调频器,用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中,输入控制电压是误差信号电压,压控振荡器是环路中的一个受控部件。您好,你是想问软件锁相环在频率突变时锁不住的原因吗?下面是软件锁相环在频率突变时锁不住的一些更常见的原因:对锁定检测引脚的错误解读。如果配置有误,锁定检测引脚会在实际已经锁定的情况下显示出PLL未锁定。可以通过查看频谱分析仪输出或VCO调谐电压验证这一情况。编程问题。向PLL发送错误的信息会很容易导致无法锁定。一些常见的编程错误包括:VCO编程频率超出范围、VCO校准设置不正确或寄存器时序有误。VCO校准问题。对于集成VCO的PLL而言,频率范围通常分成几个不同的频段。错误的编程会导致VCO锁定错误的频段。对特定寄存器的编程通常会启动VCO校准;因此必须确定在编程此寄存器时,其他软件和硬件(尤其是基准输入)状态正确,以确保校准正常工作。输入或反馈路径问题。如果VCO输入或基准输入因电源水平较低12脚接电阻到地时,VCO输出为方波,一都是方波输入,方波输出,中心频率是它的输入。。可调节C1,R1来调节输出频率。。
它的作用一般就是锁相,倍频。。 可回去找高频书看看。[摘 要]简单介绍了几种传统的锁相环指示方法,并着重根据几种典型的锁相环提出了一种新的指示方法, 该方法利用频/压转换器AD650,将锁相环输出的不同频率转换成不同电平输出,从而根据电平的大小范围
判定输出频率是否在正常工作的区间内,并通过发光二极管进行指示。它的优点是电路简单易实现,很大
程度上简化了整个频率综合器的设计。
[关键词]频率综合器 锁定指示 频/压转换器 比较器
[中图分类号]TN773[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0026-02
1 引言
在许多的电子通信中,锁相环频率合成器(又称间接式频率合成)由于自身的灵活性、简便性,在近几十年的发展极为迅速,应用范围日趋广泛。为了即时监测到锁相环路锁定与否,人们提出了锁定指示的处理方法,这样一来,就可以对锁相环甚至频率综合器的工作状态进行实时监测,大大增加了系统的可靠性。
传统的锁定指示方法主要有差拍检波、正交鉴相及微安表指示等几种方法。但由于需要额外的设备支持或指示电路本身的复杂性,实现起来极为不方便。我们所采用的利用频压转换器锁定指示的方法电路简单,易于集成,简化了锁相环指示部分的设计。
2 采用AD650频压转换器判断锁定的原理分析及实现
21 原理概述
采用AD650等频压转换器实现锁定指示的原理框图如图1所示。
通常来讲,F/V 转换器的工作频率有一定的上限,所以首先根据环路的鉴相频率Fr的高低,选定一恰当分频比的分频器,将中频信号IF分频至频-压转换器所能承受的输入频率范围内。不同的VCO输出频率对应不同的中频信号,输入到频-压转换器的信号频率也就不同,输出电压也随之改变,也就是说每个PLL输出频点在F/V转换器的输出端对应唯一的输出电平。因此,根据转换器的性能参数和IF范围,预先设置好比较器的比较电平便可方便的监测到VCO的输出状态,并最终以电平的方式通过显示设备(比如发光二极管等)表现出来。
例如某一锁相环路:fi为一固定频率的基准信号,在30MHz~60MHz的范围内变化,步进为5MHz,分频比M为100,最终的显示设备用发光二极管实现。根据已知条件,得知输入至AD650的输入频率为300KHz~600KHz,根据该器件的外围电路参数,计算出对应的输出电压范围为1150V~396V,于是设置比较器LM2901的比较电平为10V和40V。则使F/V转换后的电压分别与两电平相比较,10V和40V分别连接到两组比较器的负输入端V-和正输入端V+,最后两组比较器的输出进行线与之后输出。假设混频器为单边带上变频器,则当VCO的频率在(fi+30)MHz至(fi+60)MHz的范围内锁定时,比较器输出低电平,发光二极管不点亮。一旦环路失锁,VCO的输出频率超出上述范围,比较器输出高电平,二极管导通并点亮。
22 AD650的性能
AD650V/F/V(压频或频压转换器)具备了单片集成电路模式所没有的较高工作频率和低非线性的特点。它的工作频率可以达到1MHz。V/F转换的单一性使AD650经常用于模/数转换电路中。它的转换精度相当于一个14位的模/数转换器。
AD650可以作为一个线性度非常好的F/V转换器使用。在输入信号的每一周期,使内部比较器都输出一个低电平,内部的单触发脉冲电路被激活一次,则输入1mA的电流至由R1、R3和Cint组成的积分电路,随着频率的增加,注入到积分器电容的电荷量也在不断增加,当流经R1、R3的漏电流等于注入到积分器的平均电流时,电容Cint两端的输出电压也就趋于稳定了。这种工作模式下的内部及外围电路如图2所示。
在F/V转换模式中,它还可以用作转速计或FM解调电路中。
23 其他电路形式
在输出频率较低的PLL中,也可以直接从VCO输出端耦合出部分能量接入到图3的锁定指示电路。
另外,这里只是介绍了一种方法,在实际工作中可以灵活多用。比如,假定VCO的输出频率较高,则可以耦合一部分输出信号,用一固定频率的参考信号与其进行混频,然后再接入锁定指示电路,同样可以检测到锁相环路的工作状态正常与否。如图3所示。
3 结语
这种指示方法的优点是所用元器件少,电路设计简单易实现,但它的准确性受到VCO输出步进、分频数、F/V转换器和比较器的精度以及他们的外围电路的限制。输出步进越大,分频数越小,准确度就越高。一般比较器的input offset voltage 为2mV左右,用电阻分压构成比较电平时,必须根据准确度的要求来选定电阻器的精度。
[参考文献]
[1] 戴逸民频率合成与锁相技术合肥:中国科学技术大学出版社,1995
[2] 张有正等频率合成技术北京:人民邮电出版社,1984
[3] AN-279:Using the AD650 Voltge-to-Frequency As a Frequency-to-Voltage Converter
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文1 首先抛出问题 :PLL可以输出一个几倍或几十倍参考时钟的时钟,这是怎么做到的呢?
首先看一下原理图:
2 原理:
21 PLL里面的VCO在电压控制下可以输出一定范围内的各种各样频率的时钟。
22 但是输出的时钟不稳定,数值和精度可能存在问题。
23 为了解决精度和稳定的问题,将输出的时钟(分频后)和参考时钟进行比较
24 通过负反馈处理,不断调整,得到(倍频后)稳定的高精度时钟。
参考时钟只是跟输出频率进行比较,倍频和其没有直接关系,精度和稳定度才和其有关系。
3 例子说明:
输入4MHZ基准频率倍频到40M,并不是说把4M×10倍后输出,而是这样的:输入4M后,锁相环会产生一个大致的频率比如35M,经过分频后35M÷10倍=35M,显然35比4M要小,说明了这个频率太低,那么提高频率,38M,除以10后38仍然比4小,继续提升,当然这是很快的过程。一段时间后,提升到4M,发现这时已经与基准输入相等了,那么说明10倍分频之前确实是40M,
那么就可以把这个40MHZ信号就可以放心大胆的使用了。40M分频只是成4M只是为了与基准的4M相比较,不足则提升频率。
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