L波段锁相环的设计(2)

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3.5 锁相环的相位噪声 15

3.5.1 环路对输入噪声的低通特性 16

3.5.2 环路对VCO噪声的高通特性 17

3.6 本章小结 18

4 L波段锁相环参数的确定及仿真 19

4.1 仿真软件 ADIsimPLL 19

4.2 设计目标 20

4.3 器件选择方案 20

4.3.1 鉴相芯片的选择 20

4.3.2环路滤波器设计 20

4.3.3 参数设置 21

4.4 仿真结果分析 22

结论 25

致谢 26

参考文献 27

1 绪论

1.1　课题意义

顾名思义，锁相环路是一种用来研究相位的负反馈回路。锁相环的英文全称Phase-Locked Loop，简称PLL。通过负反馈系统的控制，通过环路内各个软件调控最终的输出相位，使输出相位与输入相位相同。这也正是锁相环名字的由来，由于输出信号的频率稳定使得锁相环在通信、雷达、测量和自动化控制等领域应用极为广泛。在科技飞速发展的今天，以锁相环为基础的频率源由于具有良好的稳定性，使得锁相环在各个领域中的应用越来越广泛。因此研究性能稳定优良的锁相环频率合成器成为当今电子行业中尤为重要的课题。论文网

1.2 锁相环的发展

1.2.1 锁相环技术的产生背景

锁相技术相对于整个人类史来说还是一门新兴的技术，发展至今也不过百年历史。其实“锁相”这一概念我们可以一直追溯到17世纪。当时，荷兰一位天文学家在他给父亲的信中描述了钟摆的同步现象，他说这两座大钟摆走得一样快慢，而且它们的运动实现了长期同步，如同同一物体在相同的时间，不同的空间内运动。他提出两个钟摆之间以空气为介质，在相互作用下使两个钟摆达到了相位锁定。他首次提出了“同步振荡器”（synchronizedoscillator)的概念，并给出了两个振荡器之间出现相位锁定的物理解释。但由于当时的条件限制以及人们对这一现象的认识有限，当时人们并没有对这一问题引起足够的重视。直到近代，随着科技的飞速发展，一项项技术门槛成为阻碍人类在科学大道上前进的障碍。因此直到近代，才逐渐形成了系统的锁相理论，并在锁相技术这一方面取得了长远的进步。

1.2.2 锁相环的发展及应用

锁相环真正的起步开始于上一世纪30年代，法国科学家De Bellescize于1932年首次发表了对锁相环描述的文章，并提出了同步检波理论, 实现同步检波。到1940年,锁相环第一次用于我们的实际生活中，人们将锁相环用于电视接收机扫描同步装置中,图像的质量有了良好的改善。随后,由杰斐和里希廷利用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功,第一次发表了包含有噪声效应的锁相环路线性理论分析的文章,同时解决了锁相环路最佳化设计的问题。随着科技得发展，集成电路技术随之出现,逐渐出现了很多种类的锁相环，这使得PLL变成一个使用简便、多功能的器件。这为PLL在各个领域广泛应用创造了先决条件。

1943年锁相环应用于黑白电视机水平同步电路中，由于锁相环的锁相特性，使得外界噪声信号对电视内信号的骚扰减弱，使电视图像的同步性能得到很大的改善。与此同时，随着第二次世界大战爆发，锁相环也逐步被应用于世界战场上，由于环境等外因使得各种武器装备对锁相环提出了更多的要求，这从侧面推动了锁相环技术的发展。