頻率綜合器的工作原理分別是:直接模擬合成法、鎖相環(huán)合成法和直接數(shù)字合成法。直接模擬合成法利用倍頻、分頻、混頻及濾波,從單一或幾個參數(shù)頻率中產(chǎn)生多個所需的頻率。該方法頻率轉(zhuǎn)換時間快(小于100ns),但是體積大、功耗大,已基本不被采用。鎖相環(huán)合成法通過鎖相環(huán)完成頻率的加、減、乘、除運(yùn)算。該方法結(jié)構(gòu)簡化、便于集成,且頻譜純度高,使用比較廣,但存在高分辨率和快轉(zhuǎn)換速度之間的矛盾,一般只能用于大步進(jìn)頻率合成技術(shù)中。AnaPico頻率綜合器低相噪、大帶寬、高分辨率、快速跳頻。APSYN420頻率綜合器低雜散
在頻率綜合器反饋路徑上使用頻率轉(zhuǎn)換(混頻)技術(shù)可以提高頻率綜合器的主要特性。其主要思路是將VCO的輸出在混頻器和偏移頻率源的幫助下轉(zhuǎn)換成一個低得多的頻率。在某些情況下(例如,當(dāng)工作頻率范圍較窄時)可以完全消除分頻器的反饋。在這種情況下,環(huán)路分頻系數(shù)等于1,相位噪聲沒有發(fā)生惡化。此外,通過在反饋路徑中用乘法器代替分頻器可以進(jìn)一步減少PLL器件的殘余噪聲的影響。簡單的頻率偏移方案的主要缺點(diǎn)是頻率覆蓋范圍有限。對于一個固定的偏移頻率,擴(kuò)大輸出頻率帶寬會導(dǎo)致混頻器輸出的中頻頻率升高。這就需要一個分頻系數(shù)更大的分頻器,從而使這種方法失效。為了保證分頻比較小,偏移信號頻率應(yīng)盡量靠近射頻輸出頻率。這可以通過使用寬帶偏移信號的多環(huán)路方案來實(shí)現(xiàn)(圖8)。 江蘇頻率綜合器-10至+20dBm通過調(diào)節(jié)頻率綜合器的參數(shù),可以生成不同頻率和相位的光脈沖序列,從而實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。
直接數(shù)字式合成法(DDS)是繼直接頻率合成和間接頻率合成之后,隨著數(shù)字集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來第三代頻率合成技術(shù)。它以數(shù)字信號處理理論為基礎(chǔ),從信號的幅度相位關(guān)系出發(fā)進(jìn)行頻率合成,具有極高的頻率分辨率、極短的頻率轉(zhuǎn)換時間、很寬的相對帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時信號相位連續(xù)、任意波形的輸出能力及數(shù)字調(diào)制功能等諸多優(yōu)點(diǎn),正廣地應(yīng)用于儀器儀表、遙控遙測通信、雷達(dá)、電子對抗、導(dǎo)航以及廣播電視等各個領(lǐng)域。尤其是在短波跳頻通信中,信號在較寬的頻帶上不斷變化,并且要求在很小的頻率間隔內(nèi)快速地切換頻率和相位,因此采用DDS技術(shù)的本振信號源是較為理想的選擇。這種方法簡單可靠、控制方便,且具有很高的頻率分辨率和轉(zhuǎn)換速度,非常適合快速跳頻通信的要求。
本振頻率調(diào)節(jié)范圍取決于分頻系數(shù)的變化范圍,準(zhǔn)確地說,取決于分頻器的位數(shù),由于位數(shù)是任意的(理論上),所以頻率調(diào)節(jié)范圍相當(dāng)寬,也就是可預(yù)選的電視頻道相當(dāng)多。頻率合成式高頻頭能兼容接收CATV有線增補(bǔ)頻道,不過,要在CPU的控制數(shù)據(jù)中增加CATV增補(bǔ)頻道所需的頻道數(shù)據(jù)才行。這些必須要在CPU的軟件設(shè)計(jì)中由生產(chǎn)廠家事先設(shè)定,一般用戶及檢修人員無法改變。頻率合成技術(shù)還廣泛應(yīng)用于手機(jī)的發(fā)射電路、本振電路中,這里不再具體分析,有興趣的讀者可參考相關(guān)書籍。頻率綜合器可以將多個輸入信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗蠛铣蔀橐粋€輸出頻率信號。
相位比較器對基準(zhǔn)信號輸入與VCO產(chǎn)生的信號輸入進(jìn)行相位比較,輸出反映兩信號相位誤差的電壓。鑒相器多種多樣,有數(shù)字的,也有模擬的,如雙口鑒相器、鑒頻鑒相器等。在頻率合成電路中,鑒相器通常被集成在一個芯片中,這個芯片通常稱為PLL(鎖相環(huán)),或被集成在一個復(fù)合芯片中(即該芯片包含多種功能電路)。低通濾波器低通濾波器簡稱LPF(LowPassFi1ter)。低通濾波器在頻率合成環(huán)路中又稱為環(huán)路濾波器,位于鑒相器與VCO電路之間,低通濾波器通過對電路參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置,使高頻成分被濾除。鑒相器PD的輸出不但包含直流控制信號,還有一些高頻諧波成分,這些諧波會影響VCO電路的工作。低通濾波器就是要把這些高頻成分濾除,以防止對VCO電路造成干擾。 頻率綜合器通常具有可編程的控制接口,允許用戶動態(tài)地改變輸出頻率、相位和幅度等參數(shù)。江蘇頻率綜合器-10至+20dBm
在雷達(dá)系統(tǒng)中,頻率綜合器可用于合成高穩(wěn)定性和高精度的本振信號。APSYN420頻率綜合器低雜散
可預(yù)置分頻器在頻率合成中,為了提高控制精度,鑒相器在低頻下工作。而VCO電路輸出頻率是比較高的,為了提高整個環(huán)路的控制精度,離不開分頻技術(shù)。分頻器輸出的信號送到相位比較器,和基準(zhǔn)時鐘信號進(jìn)行相位比較。VCO電路在鎖相環(huán)中比較重要,是頻率合成及鎖相環(huán)路的重要電路。它應(yīng)滿足這樣一些特性:輸出幅度穩(wěn)定性要好,在整個VCO電路工作頻帶內(nèi)均應(yīng)滿足此要求,否則會影響鑒相靈敏度;頻率覆蓋范圍要滿足要求且有余量;電壓-頻率變換特性的線性范圍要寬。APSYN420頻率綜合器低雜散