最新射频通信电路08()教学讲义ppt课件.ppt

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1、射频通信电路08(2009)锁相技术是一种相位负反馈控制技术1）锁定时无剩余频差；2）具有良好的窄带载波跟踪性能；3）具有良好的宽带调制跟踪性能；4）门限性能好；5）易于集成;主要特点:锁相电路在通信系统中的基本应用是：锁相解调、载波提取、位同步、频率合成本章主要内容：锁相技术的基本概念与特性；锁相环电路的实现，锁相频率合成技术，锁相解调和载波提取在第九章介绍第八章内容提要8/2/20212Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU8·1锁相环的基本组成与原理一、反馈控制电路目的：使输出量随输入量的变化而变化。输

2、入量不变时，抑制其它因素变化所引起的变化。特点：(1)输出与输入之差为系统控制动作的起源。(2)负反馈以减小误差(3)对外部干扰和内部参数变化的影响具有抑制作用(4)有利于减小系统的非线性失真8/2/20213Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU定义几个与频率和相位有关的量：输入相位输入固有角频差输出相位控制角频差误差相位瞬时角频差化简，均以为参考（设初始相位为零）8/2/20217Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU鉴相器的功能：产生一个输出电压，此电

3、压的平均分量正比于两输入信号的相位差理想鉴相器传输特性为鉴相灵敏度，单位是V/rad常用模拟乘法器做鉴相器，其传输特性：为正弦鉴相器最大输出电压，单位是伏8·1锁相环的基本组成与原理8/2/20218Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU分析正弦鉴相器鉴相器④正弦鉴相器的鉴相灵敏度为：正弦鉴相器的灵敏度在数值上等于其最大输出电压②鉴相范围是：特征：①输出是正弦波频率是频差，称差拍正弦③鉴相特性为非线性，当时，正弦鉴相可以近似为线性8/2/20219Information&CommunicationEngine

4、eringDept.XJTU正弦鉴相器的数学模型模型两层含义两输入相位相减将相位差变成电压鉴相器的主要指标①鉴相灵敏度②鉴相范围③线性鉴相范围线性鉴相模型8/2/202110Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU2.环路滤波器（LF）LF功能：低通滤波器，滤除中高频与噪声电路特点：线性电路，可用传递函数描述频域：时域：P是微分算子常用的环路滤波器——三种8/2/202111Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU环路滤波器的传递函数时间常数当时，；当时，低通特

5、性简单RC积分滤波器8·1锁相环的基本组成与原理8/2/202112Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU时间常数，一般当时，；当时，低通特性与简单RC滤波器不同，趋于比例常数而不是0无源比例积分滤波器分子引入一个零点8/2/202113Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU有源比例积分滤波器时间常数和当时，；当时，特点：理想积分滤波器，分子引入一个零点低通特性与无源滤波器不同直流增益很大与无源比例积分滤波器相同，高频增益趋于常数8/2/202114Info

6、rmation&CommunicationEngineeringDept.XJTU环路滤波器的主要指标直流增益——有源滤波器直流增益很大，利于环路同步带宽——由滤波器的时间常数决定高频增益——比例积分滤波器不为0，利于环路的捕捉幅频特性相频特性比例积分滤波器的传递函数中引入了一个零点，使相频特性在频率较高处有相位超前校正作用，这利于增加环路的稳定性8/2/202115Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU3.压控振荡器（VCO）VCO功能——电压控制频率振荡器VCO数学模型注意：VCO电压输入鉴相器，起作用的

7、是其相位求VCO受控相位：频率受控特性——理想的应为线性：压控灵敏度，其单位是（弧度/秒）/伏——控制电压＝0时的自由振荡角频率VCO输出VCO输入理想积分器AO/P8/2/202116Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU锁相环完整的数学模型环路的基本方程用相位表示:用频率表示:用微分算子:8/2/202117Information&CommunicationEngineeringDept.XJTU环路方程的含义:该方程表示了环路中动态角频率的平衡关系：瞬时频差=输入固有频差—控制频差用频率表示:——瞬时频

8、差——输入固有频差8·1锁相环的基本组