一种新型的可编程自适应数字频率倍频器
电子体温计毕业设计
电子体温计毕业设计篇一：毕业论文-电子体温计设计毕业论文（设计）题目电子体温计（硬件部分）的设计院系专业年级学生姓名学号指导教师电子体温计（硬件部分）的设计电子信息工程专业学生指导教师【摘要】体温计是人们生活中的必不可少的用品。
在现代化的工业生产中，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域，已经成为一种有力的工具，本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。
本设计采用电子体温计系统的硬件设计，采用一种新型的可编程温度传感（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定。
传感器DS18B20接触人体，感应温度后，模数转化后的电信号送入STC89C52单片机，并将其送入LCD1602数码管显示。
它能快速准确地测量人体体温，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便，测量时间短，测量精度高，能记忆并有蜂鸣提示的优点。
并且超过预定的温度，回有报警提示。
尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭，医院等场合使用。
【关键词】电子体温计 DS18B20传感器 STC89C52单片机 LCD1602显示屏The Design Of The Electronic ThermometerElectronic And Information Engineering【Abstract】The thermometer is essential necessities in people's lives. In modern industrial production, single-chip technology has spread to the way we live, work, research in various fields, has bexxe a powerful tool, this paper describes a microcontroller-based control of electronic thermometers.This design uses the hardware design of the electronic thermometer system, a new type of programmable temperature sensor , data acquisition and processing does not require xxplicated signal conditioning circuitry and the A / D conversion circuit with a microcontroller, easy to achieve accuracy high and stable performance. Sensor DS18B20 contact with thehuman body, the sensor temperature, the electrical signals into the analog-to-digital conversion STC89C52 microcontroller and into the LCD1602 digital display. It can quickly and accurately measure the body temperature, xxpared with traditional mercury glass thermometer, with the easy reading, short measurement time, high measurement accuracy, memory and Beeper advantages. And exceeds a predetermined temperature, back to the alarm. Electronic thermometer mercury-free, on the human body and ambient sound, especially suitable for families, hospitals and other occasions.【Key words】Digital Thermometer DS18B20 Sensor STC89C52 Microcontroller LCD1602 Display目录绪论 ................................................ (1)1 任务要求 ................................................ (2)2 设计思路 ................................................ (2)3 系统设计 ................................................ (2)4 方案设计与论证 ................................................ (2)5 系统框图 ................................................ (4)6 硬件电路设计 ................................................ .. (4)6.1 传感器电路 ................................................ . (4)6.1.1 DS18B20四个比较重要的主要的数据部件 (4)6.1.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (6)6.2 单片机电路 ................................................ (7)6.3 LCD1602显示屏电路 ................................................ .. 116.4 电源模块 ................................................ .. (12)7 PCB电路板的制作 ................................................ (14)8 系统调试与测量 ................................................ .. (14)8.1 系统调试 ................................................ .. (14)8.2 测量数据 ................................................ .. (15)8.3 误差分析 ................................................ .. (16)设计总结 ................................................ . (17)参考文献 ................................................ . (18)致谢 ................................................ . (19)绪论体温测量的历史，最早出现在16世纪。
高性能DDS芯片AD9854结构功能简介
高性能DDS芯片AD9854结构功能简介作者：李津生丁敏来源：《电子世界》2012年第14期【摘要】本文介绍了ADI公司的高性能DDS芯片AD9854。
AD9854是一款CMOS工艺的300 MSPS正交完整DDS芯片，在现代波形发生与合成、通信领域有着广泛的应用。
本文介绍了DDS技术的基本原理及AD9854内部结构级功能。
【关键词】DDS；AD9854；DDS核；反辛格滤波器1.引言在现代电子技术中，波形的产生与合成以及基于此的调制应用无处不在。
在直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthe-sizer，DDS）技术出现前，一般采用模拟方法，如晶体管振荡器、锁相环等电路来实现。
模拟方法可以产生很高的频率，但是不够精确、不易自动控制。
DDS技术的出现和快速发展为这类应用提供了一种低成本、低功耗、高分辨率的解决方案。
本文介绍了DDS技术的基本原理和ADI公司的高性能DDS芯片系列中的AD9854的结构与功能。
2.DDS技术原理DDS技术可以通过数字化的方法产生所需信号的一种技术。
正弦信号的表达式为：(1)可以看出幅度的变化与时间并不成正比，但是角度的变化与幅度是成正比的，我们从单位圆可以解释，如图1所示。
图中表达式为：(2)正弦波的t时刻对应值即为单位圆半径在纵轴上的投影，随是成线性变化的。
由式(2)可得：(3)在实际器件中，，代入上式则有：(4)DDS器件中的相位累加器西欧那个0-2循环计数，设相位累加器为N位，则。
代入式(4)我们即可得到最终DDS输出频率为：(5)式中，为输出频率，FTW为频率字（即），为系统时钟频率，N为相位累加器长度。
从式（5）我们可以看出，当FTW取最小值1时，输出频率最小，也即DDS器件的分辨率为：(6)输出最大频率由采样定理决定，为：(7)3.AD9854的结构与功能AD9854是ADI公司的一款CMOS工艺300MSPS正交的完整DDS芯片。
AD9854是一款高度集成的芯片，采用先进的DDS技术，内部集成了300MHz的DDS核（ASVZ系列为300MHz，ASTZ系列为200MHz）、高速高性能双路正交DAC、反辛格滤波器、双路48位频率寄存器、双路14位相位寄存器、4～20倍时钟倍频器、调幅模块和3ps均方根抖动超高速比较器。
可编程倍频器
可编程倍频器一、倍频器的概念倍频器（frequency multiplier）使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路。
输入频率为f1，则输出频率为f0＝nf1，系数n为任意正整数，称倍频次数。
倍频器用途广泛，如发射机采用倍频器后可使主振器振荡在较低频率，以提高频率稳定度；调频设备用倍频器来增大频率偏移；在相位键控通信机中，倍频器是载波恢复电路的一个重要组成单元。
二、倍频器的原理通用锁相倍频原理：锁相就是相位同步控制，完成两个信号相位同步的自动控制系统就称为锁相环。
倍频就是将输入信号频数整数倍处理后输出。
如图1所示是锁相环的组成图，它是一闭环系统，由鉴相器( Phase Detector PD) 、环路滤波器(Loop Filter LF) 以及压控振荡器(V oltage Controlled Oscillator VCO )构成。
PD 对输入信号ui( t)和反馈信号uf ( t)的相位做比较，运算处理；LF是一个线性低通网络，用来滤除ud( t)中的高频成分和调整环路的参数，LF 的输出信号uc ( t)被用来控制VCO的频率和相位；VCO是一个电压\频率变换装置，它的频率随uc ( t)变化。
鉴相器检测输入信号与反馈信号之间的相位偏差，利用相位偏差产生控制信号，从而减少或消除相位偏差。
当锁相环输入信号的频率固定时，如果环路能够锁定，那么输出信号频率f0可以和输入信号频率fi相同，即可以消除频差而有一个固定的相差。
如果在反馈之路中加入一个N分频器，由于环路锁定后无频差，即输入频率等于反馈频率，那么输出频率为f0= Nfi，即输出频率是输入频率的N 倍。
三、倍频器的设计方案一：基于锁相环的倍频器系统选用CD4046锁相环，图2所示是CD4046锁相环与单片机接口图。
该锁相环采用CMOS电路，最高工作频率为1MHz以上。
整个电路由PD1 、PD2 、压控振荡器、源极跟随器和一个5V左右的齐纳二极管等几部分组成，只需在外部加相应的外围电路即可构成所需的锁相环路。
基于CPLD的全数字倍频电路设计
２ ０ １ ３年 ３ 期 （ 上）
基于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的全数字倍频电路设计
魏达 （ 西安 外事学院 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ７ ）
￣ ｉ ｉ － Ｊ ｔ － ：随 着＇ Ｅ － ｔ － 技 术的发展 ，当前数字 系统的设计正朝着速度 快、容量 大、体积小、重量轻 的方向发展 。推动该潮流迅猛发展的引擎就是 日 趋进步和完善的设
象。 ３总体设计 锁相环倍频系统 由两块 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 集成电路 Ｃ Ｄ ４ ０ ４ ６ 、Ｃ Ｄ ４ ５ １ ８等元件组成 。Ｃ Ｄ ４ Ｏ ４ ６是 双十进制 同步计数器 ， 在锁相环倍频 电路 的 反馈支路 中，作 Ｎ ＝ １ ０ ０ 分频器 ；Ｃ Ｄ ４ ０ ４ ６ 为 数字锁相环 ，内部由两个相位 比较器 、 压控 振荡器 Ｖ Ｃ Ｄ（ 附有跟随器 ）、稳压管组成。
品。
基于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的数字频率计设计 ．它 由锁 相环倍频器 、及基 于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的测频单元两部 分组成 ， 可 以将 待测频率放大一百倍之后通 过测频单元 ，由于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ往往存在一个波形 的误差 ，将待测频率放大一百倍后，误差变 为 以前 的百分之一 ， 这样就大大提高了测频 计 的精度 。 传统 的频率计直接测量低频的待 测频率 ，精度不高 ，本设计改善 了这点 。 １系统顶层 电路设计 基于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的数字 频率计设计 ，它 由锁 相环倍频器 、及基 于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的测频单元两部 分组成 ， 可 以将待测频率放大一百倍之后 通 过测频单元 ，由于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ往往存在一个 波形 的误差 ，将待测频率放大一 百倍后 ，误差变 为 以前 的百分之一 ， 这样就大大提高了测频 计 的精度 。 传统 的频率计直接测量低频 的待 测频率 ，精度不高 ，本设计改善了这点 。 ２方案选择 基于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的数字频率计 ：该方案选择 Ｑ Ｕ Ａ Ｒ Ｔ Ｕ Ｓ作为软件平台 ，用 Ｅ Ｐ Ｍ ２ ４ ０核 心 板及外 围硬件实现数字频率计的功能。 倍频器工作 原理 电路 （ ａ ） 倍频 电路可 以把待测频率放大 １ ０ ０ 倍后通过测频单元 ，进 而通过 Ｌ Ｅ Ｄ显示控制模块及七段译 码模块将锁存器 中的数通过数码管输 出。 基于 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ的数字频率计 ：主控制模块 的输入为一个 １ Ｈ ｚ 的时钟信 号， 并 为整个程 序提供计数信号 ， 计数器清零信号及锁存信 号， 将 １ Ｈ ｚ 的时钟信号二分频作为计数使能 信号 ，将这个使能信号反相 １ ８ ０ 。作 为锁存 器的锁存信号 ，清零端在锁存后的 ０ ． ５ 秒给 计数器清零 。 控制 电路为整个频率计提供工 作时序 ，控制器能在无延时的条件下工作 。 是每个模块正常工作的前提条件。 锁相环倍频器属于高频电子的范 围， 焊 接 时各个焊点之间可能形成耦合电容 ，由此 会对 电路测试产生一定的影响 ； 合适 的工作 电压对于电路正常工作也非常重要 ， 如果不 在合 适 的电压下 工作 也不会 产生倍 频的现
倍频晶体的倍频原理
倍频晶体的倍频原理倍频晶体是一种不可或缺的元件，它可以将输入信号的频率提高到输入信号频率的整数倍。
它具有广泛的应用领域，包括无线电通信、光学通信和高科技数字电子设备中的数码信号处理等。
倍频原理倍频晶体的工作原理基于二阶非线性光学效应，即二次谐波发生器。
在这种情况下，信号的频率被倍增。
简单来说，倍频器最重要的参数是能够许多倍增加信号的显性非线性性质。
假设我们有一个信号的频率为 f0，并将其输入到一个二次谐波发生器中。
这个二次谐波发生器包含一块非线性晶体材料。
当输入信号经过晶体时，它将被分裂为两条具有相等频率的信号，分别为2f0和f0。
为了更好地理解这个过程，可以将这个二阶非线性现象与线性效应进行比较。
线性效应中，输入信号只会产生与输入信号频率相同的单一输出信号。
但是在二阶非线性效应中，输出信号的频率是输入信号频率的倍数。
倍频器的结构倍频晶体通常由硼酸锂 (BBO) 和 phasematching 浏阳铁线石 (PPMgLN) 晶体材料制成。
它们可以被制成具有大小不同的结构，以满足不同的应用需求。
相位匹配是倍数器工作的一个关键因素，它确保二次谐波与输入信号的相对相位为零。
在一个典型的倍数器中，输入信号会进入输入端口，并通过内部的光学透镜系统，在晶体中进行相位匹配。
当二次谐波产生后，它会经过衰减器和光学滤波器，以消除其他频率和参数噪声。
应用领域倍频器的应用非常广泛，包括光通信、无线电通讯、数码信号处理和高科技数字电子设备中。
其中，光通信中的倍频晶体尤其重要，它可以将激光器产生的光信号频率倍增，使其可以传输更高速的数据。
在无线电通讯领域中，倍频晶体也扮演着重要的角色。
它可以将射频信号的频率提高到更高的频率范围，以便通过带宽更宽的信道进行传输。
此外，倍频晶体还可以用于汽车雷达和无线电识别等应用。
在数码信号处理方面，倍频晶体可以用于数字音频处理和视频处理等领域。
由于它的高可靠性和低失真，倍频器已成为数字音频和视频处理中不可或缺的元件。
可编程倍频器设计方案
姓名：罗毅学号：06200318
基于锁相环的可编程倍频器设计方案
一、锁相环部分电路设计
该部分选用CD4046锁相环，该锁相环采用CMOS电路，最高工作频率为1MHz以上。
整个电路由PD1 、PD2 、压控振荡器、源极跟随器和一个5V左右的齐纳二极管等几部分组成，只需在外部加相应的外围电路即可构成所需的锁相环路。
其中，PD1为异或门鉴相器，无鉴频功能；环路的捕捉带极小；PD2为三态数字鉴相器。
这两个鉴相器有公共的信号输入端(14端)(ui(t))和反馈输入端(3端) ( uf( t) )，在此选用PD2 。
环路滤波器接在13端( ud( t) ) ；9端是VCO 的控制端(uc(t))，4端是输出端(uo(t))；定时电容C2接在6、7端；接在11端的电阻R3可以起到改变振荡频率的作用。
锁相环部分电路
二、分频器部分电路设计
该部分利用单片机的计数器T0来实现分频，CD4046的4端与单片机内部计数器接口T0相连，接收锁相环输出的信号。
通过软件编程设置计数器的初始值实现分频的功能。
三、单片机控制部分
该部分包括键盘和液晶显示，通过键盘输入倍频系数，由单片机控制输出倍频后的信号。
总体电路原理图如下：
可编程倍频器电路原理图
附：电路元件清单
AT89C51 1片
CD4046 1片
芯片插座DIP40一片DIP16一片
按键开关16个
晶振12MHz 1个
电阻、电容、导线若干。
数字电路倍频器
数字电路倍频器数字电路倍频器是一种常用的电子元件，用于将输入信号的频率放大到更高的频率。
它可以在电子设备中起到重要的作用，例如用于通信系统、计算机等领域。
数字电路倍频器的基本原理是利用逻辑门和触发器等元件来实现信号的倍频。
它通常由几个级联的倍频器组成，每个倍频器都可以将输入信号的频率放大一定倍数。
这些倍频器之间通过逻辑门和触发器等元件相连，形成一个稳定的倍频电路。
在数字电路倍频器中，触发器是一种重要的元件。
它可以根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。
触发器通常由几个逻辑门组成，通过它们的互相作用来实现信号的倍频。
当输入信号的频率达到一定值时，触发器会将输出信号的频率放大到更高的倍数。
在实际应用中，数字电路倍频器可以用于将输入信号的频率放大到更高的频率。
例如，我们可以将一个输入信号的频率放大到原来的两倍、三倍甚至更高倍数。
这样，我们就可以在通信系统中传输更高频率的信号，或者在计算机中处理更大频率的数据。
数字电路倍频器具有许多优点。
首先，它可以实现信号的倍频，从而提高信号的传输速率和处理能力。
其次，它可以根据需要进行灵活的配置和调整，以适应不同的应用需求。
此外，数字电路倍频器还具有较高的稳定性和可靠性，可以在不同环境下正常工作。
然而，数字电路倍频器也存在一些限制和挑战。
首先，它需要使用较多的元件和线路来实现倍频功能，从而增加了系统的复杂性和成本。
其次，由于倍频过程中会引入一定的噪声和失真，因此需要采取一些措施来减小这些影响。
为了提高数字电路倍频器的性能，有许多研究和改进工作正在进行中。
例如，可以采用更先进的元件和设计技术，以提高倍频器的工作频率和稳定性。
同时，可以优化倍频器的电路结构和参数，以减小噪声和失真的影响。
数字电路倍频器是一种重要的电子元件，可以将输入信号的频率放大到更高的倍数。
它在通信系统、计算机等领域中具有广泛的应用，可以提高信号的传输速率和处理能力。
随着科技的不断进步，数字电路倍频器的性能也在不断提高，将会在更多的领域发挥重要的作用。
倍频电路的实现方法
倍频电路的实现方法
倍频电路是一种电路，可以将输入信号的频率放大到原来的倍数。
在现代电子技术中，倍频电路被广泛应用于无线电通信、雷达、测量仪器等领域。
本文将介绍倍频电路的实现方法。
倍频电路的实现方法主要有以下几种：
1. 直接倍频法
直接倍频法是最简单的倍频电路实现方法。
它的原理是将输入信号直接输入到倍频器中，通过倍频器将输入信号的频率放大到原来的倍数。
直接倍频法的优点是电路简单，但是它的缺点是输出信号的波形不稳定，容易产生谐波干扰。
2. 间接倍频法
间接倍频法是一种常用的倍频电路实现方法。
它的原理是将输入信号经过放大器放大后，再输入到倍频器中进行倍频。
间接倍频法的优点是输出信号的波形稳定，但是它的缺点是电路复杂，需要使用放大器。
3. 锁相倍频法
锁相倍频法是一种高精度的倍频电路实现方法。
它的原理是将输入信号和参考信号输入到锁相环中，通过锁相环的反馈控制，将输入信号的频率放大到原来的倍数。
锁相倍频法的优点是输出信号的频
率精度高，但是它的缺点是电路复杂，需要使用锁相环。
4. 数字倍频法
数字倍频法是一种新型的倍频电路实现方法。
它的原理是将输入信号经过模数转换器转换成数字信号，再通过数字信号处理器进行倍频。
数字倍频法的优点是输出信号的精度高，但是它的缺点是电路复杂，需要使用模数转换器和数字信号处理器。
倍频电路是一种重要的电路，在无线电通信、雷达、测量仪器等领域有着广泛的应用。
不同的倍频电路实现方法各有优缺点，需要根据具体的应用场景选择合适的实现方法。
《晶体管倍频器》课件
4. 参数计算
根据电路结构和晶体管参数，计算元件值和 偏置条件。
5. 仿真验证
使用仿真软件对设计的电路进行验证，确保 满足性能要求。
6. 优化调整
根据仿真结果，对电路参数进行调整，以提 高性能。
元器件选择与参数计算
1. 晶体管参数
参数计算
根据电路结构和倍频原理，计算 元件的数值和偏置条件。
根据输入频率和输出频率，计算 晶体管的静态工作点、集电极电 流和基极电阻等参数。
在雷达与导航领域，晶体管倍频 器的高性能和稳定性将有助于提 高设备的精度和可靠性。
军事领域
在军事领域，晶体管倍频器的应 用将有助于提高武器系统的精度 和可靠性。
未来发展趋势与展望
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智能化与自动化
未来晶体管倍频器将更加智能化和自动化，能够 自适应地调整参数，提高设备的效率和稳定性。
绿色环保
随着环保意识的提高，晶体管倍频器的发展将更 加注重绿色环保，采用更加环保的材料和生产工 艺。
2. 电容、电阻参数
根据倍频器的性能要求，计算电 容、电阻的数值和容差范围。
元器件选择
选择稳定性好、可靠性高的晶体 管和电容、电阻等元件。
3. 偏置条件
根据晶体管的特性，确定合适的 偏置电压和电流，以保证倍频器 的稳定性和可靠性。
电路板设计与制作
电路板设计
使用专业电路设计软件进行电路板设计 ，确保电路布局合理、布线规范、元件
易于安装和调试。
制作工艺
根据电路板的设计要求，选择合适的 制作工艺，如PCB板制作、表面贴装
等。
制板材料选择
选择合适的绝缘材料和导电材料，以 保证电路板的电气性能和机械强度。
测试与调试
制作完成后对倍频器进行测试和调试 ，确保性能符合设计要求。
倍频器分类
倍频器分类
倍频器分类
1、参量倍频器
由非线性电抗器件构成的倍频器。
应用最广的一种非线性电抗器件是变容二极管，利用它的非线性电容特性而产生的参量换能作用可以实现倍频功能。
理论上，电容器是理想无耗元件，对输入信号进行非线性变换时不会消耗能量，因此，参量倍频器可以将输入信号能量全部转换为输出谐波能量，即它的转换效率等于1。
实际上，变容二极管和滤波器总是有耗的，也不可能滤除非线性电容产生的全部无用分量。
它的实际转换效率小于1，且随着倍频次数的增加而趋于减小，可见，这类参量倍频器也不可能实现高次倍频。
但与三极管倍频器比较，它的转换效率已有很大改善。
2、三极管倍频器
在短波和超短波段，采用由晶体三极管构成的三极管倍频器。
由于晶体三极管在输入信号作用下产生的集电极电流脉冲，其各次谐波电流的幅度总是随着谐波次数增加而迅速减小。
因此，倍频次数越高，倍频效率就越低；为了滤除幅度大的低次谐波分量，对滤波器带外衰减的要求也越高。
三极管倍频器只能实现低倍频次数（五次以下）的倍频器，较多的为二或三倍。
R&S推出业界首款内置衰减器的新型倍频器SMZ,精确调整输出电平,频率高达110GHz
Ｓ ｎｒ 数 字 内 容监 ｅ ｔ
视 器被 加勒 比海地 区的 牙 买 加 （ ｌｗ Ｆｏ Ｊ ａｉ 和 特 ｍ Ｃ ａ ａ） 立 尼 达 岛 （ ｌ ｗ ＦＯ
营商能够 以无与伦比的可 见度监测到 网络 中所有 重要位置
的Ｉ 层 ＃ ＭＰ Ｇ 的 网络 异常 事 件 ，从 而可 以 快速 识 别 、诊 Ｐ Ｈ Ｅ 层 断 并 排 除 网络 中 任 意 位 置 发 生 的视 频 和 音 频 故 障 ，无 论 这 些 故 障 是 发 生 在 网 络 中 ，还 是 来 自干 前 端 的 节 目采 集 点 ， 或 者 是 处 于 网络 边 缘 的 故 障 ，均 能 够 在 给 家 庭 用 户 带 来 不 良体 验 之 前予 以 解 决 。 更 多 泰 克 即 时 信 息 ， 请 登 录 Ｔｗｉ ｔ ｒ （ 看 一＠ ｔｅ 参
ｔｋｒｎｘ ｅ ｔｏ ｉ ）和 Ｆ ｃｂ ｏ 。 ａｅ ｏ ｋ
Ｔｒ ｉａ ）的 有 线 ｉ ｄｄ ｎ 电 视 网 络 所 采 用 ，以 确 保 他 们 的 有 线 电 视 网 络 能 够 向 用
户提 供没 有 音视频 错误 的 电视 节 目。有 线电 视运 营商将
Ｓ ｎ ｒ ￣ 字 内 容 监 视 器 部 署 存 网 络 前 端 ， 以 帮 助 他 们 识 ｅ ｔｙ 数
第卷 １ 裂目 第Ｉ 己 期一
泰克公 司的视频监测解决方案为加勒比海地 区的 有线 电视 网络提供高质量图像和声音保证
部署在加勒 比海地 区的ｓｎｒ为牙买加和特立尼达 岛提供服务 ｅｔ ｙ
泰 克 公 司 日 前 宣 布 ，该 公 司 的
别 、 诊 断 和 解 决 节 目中 的 音 视 频 错 误 ， 确 保 用 户 收 看 节 目 时 的 体 验 质量 （ ｏ ） 不会 受 到 损伤 。 ＱＥ Ｓ ｎ ｒ 采 用 了先 进 的 、 深 入 的 包 探 测 技 术 ，使 有 线 运 ｅ ｔｙ
调频广播发射机的频率合成与稳定性控制
调频广播发射机的频率合成与稳定性控制调频广播发射机是广播电台中最重要的组成部分之一，它负责将音频信号转换成无线电信号并进行发射。
频率合成和稳定性控制是调频广播发射机实现高质量广播的关键技术。
本文将深入探讨调频广播发射机的频率合成与稳定性控制的原理、方法和挑战。
首先，我们来了解调频广播发射机的频率合成原理。
频率合成是指将一个基础频率（参考频率）与一系列分频倍频器相结合，经过一系列的运算和滤波，最终生成所需的输出频率。
基础频率可以通过晶振或DDS（直接数字频率合成）技术提供。
分频倍频器通常采用锁相环（PLL）或相位锁定环（PLL）技术，通过控制PLL中的参考信号相位和频率，实现输入频率与输出频率的准确控制。
频率合成的关键问题是如何保证输出频率的准确性和稳定性。
在广播领域，发射频率的准确性非常重要，因为接收器必须能够精确地调谐到广播电台的频率才能接收正常的信号。
为了提高频率合成的稳定性，常常需要用到高质量的晶振或DDS技术。
晶振是一种利用固有的机械或电学性质产生固定频率的振荡器。
现代的DDS技术利用数字信号处理器和数字转换器等器件，可以实现更高稳定性的频率合成。
同时，在PLL或DFC（数字频率合成器）中使用高质量的环路滤波器和锁相环电路，可以进一步提高频率合成的稳定性。
然而，频率合成仍然面临一些挑战。
首先是温度稳定性的问题。
晶振和DDS 技术受到环境温度的影响，当温度变化时，振荡器的频率也会发生变化。
为了解决这个问题，可以采用温度补偿电路或者用TCXO（温度补偿晶体振荡器）代替普通的晶振，以提供更高的温度稳定性。
其次是振荡器的噪声问题。
振荡器的噪声会导致频率合成的输出频率也具有一定的噪声，影响广播信号的质量。
为了降低振荡器的噪声水平，可以采用超低噪声晶体振荡器或者采取一些功率分割和抵消技术。
此外，电源波动、环境干扰和设备老化等因素也会对频率合成的稳定性产生一定的影响。
稳定性控制是调频广播发射机中另一个关键问题。
fpga的pll指标 -回复
fpga的pll指标-回复FPGA的PLL指标引言：FPGA是一种重要的集成电路技术，可用于在数字电路中实现各种功能。
其中，PLL（Phase-Locked Loop）是FPGA中的一个重要组件，用于时钟管理和信号处理。
PLL可以实现频率倍频、频率除法、频率合成等功能，对于FPGA设计来说十分关键。
本文将深入探讨FPGA的PLL指标，包括时钟频率、锁定时间、输出抖动和动态响应等，帮助读者更好地理解和应用PLL技术。
一、时钟频率：时钟频率是衡量PLL性能的一个重要指标。
在FPGA设计中，时钟频率决定了系统的工作速度和处理能力。
时钟频率由PLL内部的振荡器和倍频器决定，一般来说，PLL的时钟频率越高，系统的性能越好。
时钟频率的选取应根据FPGA器件和设计要求进行合理选择。
一方面，FPGA器件本身有最大允许时钟频率的限制，应根据官方文档中给出的时钟频率范围进行选择；另一方面，设计要求也需要考虑时钟频率与电路延迟之间的平衡，避免时钟过快导致电路延迟增加，从而影响整体性能。
二、锁定时间：锁定时间是指PLL在接收到输入时钟后，需要多长时间才能稳定输出目标频率的时间。
对于FPGA设计来说，锁定时间是一个重要的指标，直接影响设计的可用性和稳定性。
通常，锁定时间包括两个部分，锁定到参考时钟频率的时间和锁定到目标时钟频率的时间。
前者称为相位锁定时间（PST），后者称为频率锁定时间（FST）。
相位锁定时间是指PLL从输入参考时钟到达稳定输出相位的时间，取决于PLL内部的锁相环电路以及参考时钟的频率稳定性。
频率锁定时间是指PLL从输入参考时钟到达稳定输出频率的时间，取决于PLL的反馈路径和锁定环路。
锁定时间的长短对FPGA设计有直接影响。
如果锁定时间过长，则无法及时启动系统或改变频率，影响实时性；如果锁定时间过短，则可能导致输出频率不稳定或容易产生抖动。
三、输出抖动：输出抖动是指PLL输出时钟的频率不稳定性。
在FPGA设计中，输出抖动会引起时序错误，影响系统性能。
自适应时序的动态比较器[发明专利]
![自适应时序的动态比较器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8493943684254b35effd3480.png)
专利名称：自适应时序的动态比较器
专利类型：发明专利
发明人：王远卓,沈泊,李建,万熊熊,周银,刘杰,钟琪,姚海平申请号：CN201910474197.5
申请日：20190531
公开号：CN110391796A
公开日：
20191029
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种自适应时序的动态比较器，包括输入采样保持电路(100)、预放大器(101)、输出锁存器(102)和转换完成信号脉宽锁定反馈通路(103)；其中转换完成信号脉宽锁定反馈通路(103)包括锁存器输出有效检测电路(104)、转换完成脉宽产生电路(105)、脉宽电流转换电路(106)和锁存器时钟产生电路(107)。
与现有技术相比，本发明自适应时序的动态比较器具有以下优点：能自动生成控制锁存器工作时间的时钟信号，该信号宽度由锁存器的工作速度决定。
同时该比较器也通过环路锁定比较器输出有效至下次采样之间的时间隔来调节比较器预放大器的输出电压建立时间，从而达到提高比较器最高工作频率，克服工艺，电源电压，工作温度的影响。
申请人：上海酷芯微电子有限公司
地址：200082 上海市杨浦区淞沪路234号208室
国籍：CN
代理机构：上海段和段律师事务所
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数字低频倍频器的设计与实现
数字低频倍频器的设计与实现
潘群;蒋巍;严伟中
【期刊名称】《常州工学院学报》
【年(卷),期】2008(021)003
【摘要】在许多电子设计中,需要对一些低频信号进行跟踪及倍频.文章提出了一种全新的低频倍频器的设计方法,并对其原理及特性进行了阐述与分析.该倍频器具有跟踪、倍频及测频三种功能,它完全可由数字电路组成,易于FPGA的实现,而且可以根据设计人员的要求调节跟踪频率的范围,具有频率响应时间快、数字跟踪精度高等特点.
【总页数】4页(P34-37)
【作者】潘群;蒋巍;严伟中
【作者单位】常州工学院计算机信息工程学院,江苏,常州,213002;常州工学院计算机信息工程学院,江苏,常州,213002;常州工学院计算机信息工程学院,江苏,常
州,213002
【正文语种】中文
【中图分类】TN771
【相关文献】
1.直接数字频率合成低频信号源的设计与实现 [J], 邹尔宁;谢忠屏
2.一种低频高精度全数字化倍频器 [J], 林霄舸;段尚枢
3.低频数字式相位测试仪的设计与实现 [J], 尹晓慧;陈劲;张宝菊;王为
4.数字控制低频扫描仪的设计与实现 [J], 张国云;陈松;荣军;刘志昌
5.低频射电天线数字终端的设计与实现 [J], 张金鹏;何乐生;董亮;王婷;李学敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微波倍频器介绍
2次 倍频 400MHz
3次 倍频 1.2GHz
X波段 8倍频
滤波器 放大器
X波段 隔离器
13dBm 9.6GHz
-115dBc/Hz@10kHz
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毫米波低相噪锁相源实现方案
(M) 谐波混频器
f
LO LO
毫米波
VCO
RF
f’LO=MfLO
f RF
倍频器
f
LO
(M)
fm=fRF-f’LO LLO = LLO+20lgM
Pnm P n m
m 0m
P
0m
0
P
m 1
0m
0
P
m2
P01
P0 m 1 100% P01
1、忽略变容管的电阻损耗； 2、除n次谐波外的所有谐波信 号都接电抗性负载； 理论倍频效率达到100%
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一、电抗性倍频器
2、变容管倍频器
高次谐波不会产生电压，除非允许低次谐波电流流过
DDS提供频率精调；PLL提供频率粗调
缺点：PLL切换时，速度减慢
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几种频率合成技术的性能比较
类别 主要特征
DS 高 差 快 很低 高
PLL 较高 一般 慢 较低 低ຫໍສະໝຸດ DDS 低 极高 快 低 高
工作频率 分 辨 率 速 噪 杂 度 声 散
在实际的工作中根据具体设计要求采用不同的方 式，也可以结合起来应用使最终的结果满足要求
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DDS的特点
频率分辨率极高：由FCW=1可得分辨率Δf= fc/2A，A达到48位 (AD9852)，使得分辨率极高(微Hz级) 频率捷变很快：FCW的传输时间及以LPF为主的器件响应时间 很短，使得高速DDS系统的频率切换时间可达ns级 变频相位连续： FCW 的改变实质是改变相位增长率，而相位 本身保持不变，使得系统有良好的相参性 易于控制、集成和实现功能扩展：改变 ROM中存储的数据， 可以实现任意波形输出 杂波抑制差：DDS全数字结构带来了许多优点，但正是由于这 种结构以及寻址 ROM时采用相位截断、 DAC位数有限决定了 DDS杂波抑制差的主要缺点 输出频率低：受器件速度(特别是 DAC)的限制，使得工作时钟 频率fc较低(AD9858:1GHz) 输出相对带宽很宽：0～40%fc (Nyquist带宽限制了DDS的输出 上限)
倍频器原理
倍频器1、功能。
倍频器实质上就是一种输出信号等于输入信号频率整数倍的电路，常用的是二倍频和三倍频器。
在手持移动电话中倍频器的主要作用是为了提升载波信号的频率，使之工作于对应的信道；同时经倍频处理后，调频信号的频偏也可成倍提高，即提高了调频调制的灵敏度，这样可降低对调制信号的放大要求。
采作倍频器的另一个好处是：可以使载波主振荡器与高频放大器隔离，减小高频寄生耦合，有得于减少高频自激现象的产生，提高整机工作稳定性。
2、倍频原理。
由晶体三极管组成的倍频电路如下图所法，它的基本原理是：三极管VT1的基极不设置或设置很低的静态工作点，三极管工作于非线性状态，于是输入信号经管子放大，其集电极电流会产生截止切割失睦，输出信号信号丰富的谐波分量，利用选频网络选通所需的倍频信号，而滤除基波和其他谐波分量后，这就实现了对输入信号的倍频功能。
手机射频功率放大器射频功率放大器手持移动电话发射端的高频信号功率越大，天线转换成电磁波的能量也越大，天线转换成电磁波的能量也越大，通信距离就越远；反之，输出高频信号功率越小，通信距离就越近。
为了保证一定距离的无线电通信正常，必须对射频信号进行功率放大。
对手机射频功率放大器的主要要求有以下四个方面。
（1）输出功率能达到要求，电路有一定的输出功率功率余量。
（2）电路效率高，以节约直流电源用电量。
（3）具有良好的谐波抑制能力，杂波辐射量要小。
（4）具有功率自动控制电路，以防止电源电压变化或振荡输出电压幅度不稳定引起的过激励，避免末级功放电路的烧毁。
目前手持移动电话的射频功率放大器广泛应用厚膜混合集成功放块，其特点是将射频功放器件组成整件，体积小，可*性高，组装及检修方便。
功率自动控制电路使输出功率保持在一定范围内，其工作原理框图如下图所示。
末级功放输出的信号经耦合器采样取出部分信号功率，经过检波变成直流送入放大器放大，放大后的电平再耦合至微处理器进行检测，并由微处理器送出一个控制指令到功率放大器，从而调整功率电平使之能满足要求。
数字倍频器原理
数字倍频器原理数字倍频器是一种用于产生高频信号的电子设备，其原理基于数字信号处理技术和数字逻辑电路。
下面将对数字倍频器的原理进行详细的介绍。
一、数字倍频器的基本原理数字倍频器通过将输入信号进行频率分析，然后根据所需的倍数产生相应的高频信号。
其基本原理是将输入信号的频率信息提取出来，然后通过数字信号处理技术进行倍频处理，最后再通过数字逻辑电路将倍频后的信号输出。
二、数字倍频器的组成及工作原理数字倍频器通常由以下几个部分组成：1．信号输入部分：用于接收外部输入的信号，并将其传递到后续处理单元。
2．频率分析部分：对输入信号的频率进行分析，提取出信号的频率信息。
3．倍频处理部分：根据所需的倍数，利用数字信号处理技术对信号进行倍频处理。
4．数字逻辑电路部分：将倍频后的信号进行整形和滤波，以确保输出信号的稳定性和可靠性。
5．输出部分：将处理后的高频信号输出到外部设备。
具体来说，数字倍频器的工作流程如下：1．首先，输入信号通过信号输入部分进入数字倍频器。
2．接着，频率分析部分对输入信号进行频率分析，提取出信号的频率信息。
这一步通常由一个专门的数字信号处理器（DSP）或可编程逻辑器件（如FPGA）来实现。
通过对输入信号的频率信息进行分析，可以确定输入信号的频率以及其变化规律。
3．然后，倍频处理部分根据所需的倍数，利用数字信号处理技术对信号进行倍频处理。
对于整数倍频，可以通过对输入信号的采样数据进行计数，然后根据计数值来产生相应数量的时钟周期；对于小数倍频，可以通过插值算法或其他数字信号处理技术来得到所需的倍频信号。
4．倍频处理完成后，数字逻辑电路部分会对倍频后的信号进行整形和滤波，以确保输出信号的稳定性和可靠性。
这一步通常由一系列触发器和寄存器等逻辑电路来实现。
通过对倍频后的信号进行整形和滤波，可以去除信号中的噪声和失真，提高输出信号的质量。
5．最后，处理后的高频信号通过输出部分输出到外部设备。
根据具体应用场景的不同，输出部分可以采用不同的形式，如电压输出、电流输出或脉冲输出等。