第1章PLL工作原理与电路构成1

第1章PLL工作原理与电路构成1
(PLL与频率合成技术简介)
　电路的基本工作原理1
11PLL
电路的三大组成部分1
111PLL
的应用与频率合成器3
112PLL
电路各部分工作波形3
113PLL
　电路以及频率合成器的构成4
12PLL
输出为输入N倍频的方法4
121
输出为输入N/M倍频的方法(输入部分接入分频电路)5 122
输出为输入N/M倍频的方法(输出部分接入分频电路)5 123
输出为输入N×M倍频的方法(增设前置频率倍减器)6 124
电路与外差电路的组合方式(输出为(fin×N)+fL)7 125PLL
电路与DDS的组合方式7
126PLL
13PLL
　频率合成器的信号纯正度9
理想频率合成器的输出频谱(1根谱线)9
131
132
振幅调制的噪声(AM噪声)10
频率调制的噪声(FM噪声)12
133
噪声的影响14
134FM
　的其他应用16
14PLL
数字数据恢复为时钟的情况16
141
【专栏】dBc18
频率电压转换电路(FM解调电路)19
142
电动机的转速控制电路19
143
【专栏】PLL电路的发明者Bellescize20
附录APLL电路中负反馈的应用21
　电路与运算放大器电路的异同21
A1PLL
　放大电路中学习的负反馈方式与特性23
A2
第2章PLL电路的传输特性31
(PLL电路的特性由环路滤波器决定)
　电路传输特性的理解31
21PLL
211PLL
电路各部分的传输特性31
简单例题(时钟的50倍频电路)33
212
传输特性的求法(除环路滤波器特性以外)35
213
【专栏】仿真使用SPICE非常方便36
使用的环路滤波器的特性与PLL电路的传输特性37
214
PLL电路中施加负反馈的效果39
215
　环路滤波器设计的基础知识41
22
低通滤波器的特性41
221RC
具有阶跃特性的RC低通滤波器43
222
多级RC滤波器中增益与相位之间关系44
223
普通的RC低通滤波器(使用滞后滤波器时环路特性不稳定)46 224
使PLL特性稳定的滞后超前滤波器47
225
第3章PLL电路中环路滤波器的设计方法51
(无源/有源环路滤波器的设计实例与验证)
　无源环路滤波器的设计51
31
滞后超前滤波器的伯德图51
311
312PLL
电路与滞后超前滤波器组合的特性53
分频系数的改变情况56
313
根据规格化曲线图求出环路滤波器的常数(参照附录B)57 314
3210
　～100kHz PLL频率合成器中环路滤波器的设计59
作为实验用频率合成器的概况59
321
频率合成器传输特性的求法
322
(除环路滤波器以外)61
时间常数小、M=-10dB、相位裕量为60°的设计61
323
324
时间常数中等、M=-20dB、相位裕量为50°的设计64
时间常数大、M=-30dB、相位裕量为50°的设计66
325
试做的频率合成器的输出波形68
326
试做的频率合成器的输出频谱70
327
锁相速度72
328
　有源环路滤波器75
33
331
有源环路滤波器75
次有源环路滤波器的伯德图75
3322
次有源环路滤波器77
3333
有源环路滤波器的噪声79
334
根据规格化曲线图求出有源环路滤波器常数的方法80 335
　～50MHz PLL频率合成器中环路滤波器的设计80 3425
实际电路中设计的有源环路滤波器80
341
使用规格化曲线图求出环路滤波器的常数81
342
时间常数小、M=0dB、相位裕量为50°的设计85
343
时间常数中等、M=-10dB、相位裕量为
344
50°的设计86
时间常数大、M=-20dB、相位裕量为50°的设计88 345
试做的频率合成器的输出波形89
346
试做的频率合成器的输出频谱90
347
锁相速度92
348
锁相速度的仿真94
349
【专栏】用于测量频率变化形式的调制磁畴分析仪97
　相位裕量不同时PLL电路的特性97
35
用作实验的50倍频电路98
351
环路滤波器的设计99
352
相位裕量为40°的设计99
353
354
相位裕量为50°的设计100
相位裕量为60°的设计100
355
356
频率特性的仿真101
输出波形的频谱103
357
锁相速度104
358
电路最适用的相位裕量(40°～50°)105
359PLL
第4章4046与各种鉴相器109
(PLL电路中使用的重要器件的基础知识)
　的重要器件4046109
41PLL
411PLL
的入门器件109
的三种类型110
4124046
片内三种鉴相器110
41374HC4046
4144046
片内VCO的特性113
　鉴相器的工作要点115
42
模拟鉴相器115
421
数字鉴相器118
422
相位频率型鉴相器120
423
中PC2型鉴相器123
4244046
死区124
425
电流输出型鉴相器126
426
高速鉴相器AD 9901127
427
第5章电压控制振荡器VCO的电路131
(VCO要求的特性及各种振荡电路方式)
　要求的性能131
51VCO
的概况131
511VCO
频率可变范围133
512
频率控制的线性133
513
输出噪声133
514
输出波形的失真134
515
电源电压变化时的稳定度134
516
环境温度变化时的稳定度134
517
外界磁场与振动的影响135
518
　由弛张振荡器构成的VCO135
52
函数发生器的基本工作原理135
521
由函数发生器构成的VCO138
522
函数发生器IC MAX038的应用139
523
　反馈振荡器142
53
反馈振荡器的基本工作原理142
531
反馈振荡器振荡稳定的方法142
532
由RC构成的反馈振荡器143
533
状态可变VCO147
534
　高频用LC振荡电路及其在VCO中的应用151
54
基本的哈脱莱/科耳皮兹振荡电路151
541
科耳皮兹的改进型克拉普振荡电路152
542
反耦合振荡电路153
543
由LC振荡器构成VCO时采用的变容二极管154 544
545
市售的LC振荡式VCO电路157
　其他的VCO电路158
55
由振子构成的反馈振荡器158
551
延迟振荡器162
552
第6章可编程分频器的种类与工作原理163
(构成PLL频率合成器的数字电路)
　可编程分频器的基本器件(减计数器)163
61
61174HC191163
61274HC40102/40103164
613TC9198165
62
　前置频率倍减器168
前置频率倍减器IC168
621
脉冲吞没(Pulse Swallow)方式170
622
分数(Fractional)-N方式171
623
　用LSI172
63PLL
专用LSI的构成172
631PLL
632ADF4110/4111/4112/4113173
第7章PLL电路的测试与评价方法177
(无源/有源环路滤波器的环路增益)
　负反馈电路中环路增益的测试177
71
难以测试的环路增益177
711
施加负反馈时原环路增益的测试178
712
负反馈环路测试的仿真180
713
714
实际注入的信号181
　使用频率响应分析仪的测试方法183
72
负反馈环路特性的测试183
721
722FRA
与FFT分析仪的不同之处185
与网络分析仪的不同之处185
723FRA
　电路中环路增益的测试186
73PLL
使用无源环路滤波器的PLL186
731
使用有源环路滤波器的PLL188
732
第8章PLL特性改善技术191
(信号纯正度与锁相速度的提高技术)
　优质的电源191
81
使用CMOS反相器电路进行的实验191
811
使用晶体振荡电路进行的实验193
812
串联稳压器噪声特性的比较196
813
　控制电压特性的改善200
82VCO
内VCO线性的改善200
821CD74HC4046
片内VCO的频率变化范围的扩大204
822CD74HC4046
　与鉴相器之间的干扰206
83VCO
中VCO与鉴相器同在的情况206
83174HC4046
832
用1个74HC4046进行的实验207
使用2个74HC4046进行的实验(VCO和鉴相器在不同的封装中)209 833
84
　鉴相器的死区210
用74HC4046进行死区影响的实验211
841
与巴厘枚嘎模块VCO的组合使用213
842PC2
8434046
中PC1与巴厘枚嘎模块VCO的组合使用217
与巴厘枚嘎模块VCO的组合使用220 84474HCT9046
　锁相速度的改善221
85
用二极管切换环路滤波器常数的方法222
851
用模拟开关切换环路滤波器常数的方法224
852
　转换器进行预置电压相加的方法226
用D A
853
第9章实用的PLL频率合成器的设计与制作229
(环路滤波器的详细设计与实测特性)
　使用74HC4046的时钟频率合成器229
91
替代1Hz～10MHz晶体的频率合成器229
911
全部使用CMOS IC构成的频率合成器230
912
环路滤波器的设计233
913
输出波形235
914
频谱235
915
锁相速度238
916
　使用TLC2933构成的脉冲频率合成器239
92
系列的概况239
921TLC29xx
时钟频率合成器电路239
922
环路滤波器的设计241
923
输出波形频谱的测试243
924
　频率合成器245
93HF
频率合成器电路245
931HF
2环路滤波器常数的计算248
93
频谱250
933
锁相速度252
934
　频率基准信号用PLL255
9440MHz
频率基准信号用PLL电路255
94140MHz
环路滤波器的设计258
942
输出波形260
943
　低失真的低频PLL电路261
95
951
低失真的低频PLL电路261
环路滤波器的设计264
952
输出波形的合成267
953
附录B环路滤波器设计用规格化曲线图270
附图:各公司4046的振荡频率控制电压特性270
参考文献282。