合成信号发生器
“积木法"搭建高频合成信号发生器(2)
晶 体 ,所 以 P L 内 部 比较 频 率 为 1 k z L的 O H 。按 图 1 的编 码 设 中 置 ,在振 荡 电感 L 取值 合 适 的情 况 下 ,P L  ̄v o的输 出锁 定 L会 l c l , -
2 串行输入型的P L . L 芯片
在 不使 用单 片机 的 电路 设计 中 ,MC1 5 3 1  ̄疑 是 个非 常 4 6
好 的选 择 。但 并 法 实 L受
现 更高 精 度 的频 率控 制 ,在 与单 片 机连 接 时 ,则 会 占用 大量 宝 贵 的 接 口 。所 以 ,现 在 市 面 上常 见 的性 能 更 高 、更 强 的P L L 芯 片 都是 串行输 入 型 , 比如 富 士通 的MB 0 、MB 0 ,A I 1 4 5 1 7 D的 5 A F 13 D 4 等 ,它们 的最 高工作 频率 都在 1 z以上 , D 4 、A F 16 1 1 GH
方式 ,可 以方 便地使 用拨码 开关进 行频 率控 制。MC 5 的最 1 13 4 6
图2 MB 5 7 用电路 10 应
高工作频率 为3 MH 5 ' 0 z(v ̄电),当 电源 电压 为9  ̄ ,最高工作 f v1 , 频 率可提高  ̄8 M z _0 H 。图1 它与本系列 的M 6 8 是 C14 构成 的一个 完
…
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为 大家 介 绍后 续 的 积 木 ’ o
高频 合成 信 号 发 生器 ( 2)
P L ( 相环 )频率 合成 器的 实际组 成有 多种方 式 ,工作 原 L 锁 理 也颇为 复杂 ,并且 在 《 线 电》 杂志及诸 多普及 书刊 中早有介 无 绍 ,这 里我们 从实 用 角度 出发 ,仅 以D 实践 中最 常 用到 的几 种 I Y
DDS信号发生器设计
DDS信号发生器设计DDS(直接数字频率合成)信号发生器是一种数字技术制造高质量频率合成信号的装备。
本文将介绍DDS信号发生器的设计原理、关键技术和性能评估。
一、设计原理:DDS信号发生器的设计原理基于数字频率合成技术,其核心是数字信号处理器(DSP)和数字锁相环(PLL)。
DDS信号发生器通过频率控制字(FTW)和相位控制字(PTW)控制DDS芯片的输出频率、波形和相位。
在DDS芯片中,数字频率合成器通过数模转换器将较高的待合成信号转换为模拟信号,进而通过滤波器、放大器等模拟电路产生高质量的输出信号。
二、关键技术:1.高精度的频率合成:DDS信号发生器需要具备高精度的频率合成能力。
此需求需要DDS芯片具备较高的分辨率和较低的相位噪声。
分辨率是DDS芯片产生频率变化最小步进的能力,通常用位数来表示。
较高的分辨率可以确保DDS信号发生器输出的频率表现更加连续平滑。
相位噪声则与DDS芯片的时钟抖动、量化噪声等因素有关,较低的相位噪声能够保证信号在频谱中的纯净度。
2.高动态范围的输出:DDS信号发生器通常需要提供广泛的频率范围和大范围内的输出功率调节。
此需求需要DDS芯片具备高动态范围的输出能力。
动态范围包括频率动态范围和幅度动态范围。
频率动态范围是指DDS信号发生器能够合成的频率范围,幅度动态范围则指DDS信号发生器能够调节的输出功率范围。
通过优化DDS芯片的设计,可以提高输出的动态范围。
3.高速的输出信号更新:DDS信号发生器需要具备快速更新输出信号的能力。
通常,DDS芯片具备更高的时钟频率和更大的内存储存能力可以实现更高的输出信号更新速率。
高速更新输出信号可以保证DDS信号发生器能够满足实时调节信号的需求。
三、性能评估:DDS信号发生器的性能评估包括频率稳定度、相位噪声、调制信号质量等几个方面。
频率稳定度是指DDS信号发生器输出频率的稳定性,通常通过测量短期和长期的频率漂移来评估。
相位噪声则是度量DDS信号发生器输出信号相位纯净度的参数,使用杂散频谱测量方法和相位噪声密度谱评估。
QF1480型合成信号发生器
一
0 3
d
B c
,
杂散 (
1d 3 Bm
,
电源
17 k g
A C 2 2 0v 士 1 0 %
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约
输 出 电 平 范 围及 精 度
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.
一 12 7
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参 考价
:
385 00
元
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。 。
调 频 特性
、
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主 要 用 于通 讯 广播 雷 达 电视
。
、
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z
无 线 电监 测 和计 量 主要 技 术指标 频率范 围 辩率
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1
合成信号发生器PPT培训课件
THANKS.
合成信号发生器的应用领域
通信领域
合成信号发生器广泛应用于通信领域,如无线通信、卫星 通信、光纤通信等,用于产生和测试各种通信信号。
雷达领域
雷达系统需要高精度和高稳定性的频率源,合成信号发生 器可以提供这样的频率源,用于雷达信号的产生和测试。
电子战领域
在电子战中,需要产生各种复杂的干扰信号和诱饵信号, 合成信号发生器可以用于产生这些信号,提高电子战系统 的作战能力。
合成信号发生器ppt培 训课件
目 录
• 合成信号发生器简介 • 合成信号发生器的种类和特点 • 合成信号发生器的使用方法 • 合成信号发生器的常见问题及解决方案 • 合成信号发生器的未来发展
合成信号发生器简介
01
合成信号发生器的定义
01
合成信号发生器是一种电子设备 ,能够产生具有特定频率、幅度 和波形的高频信号。
缺点
结构复杂,成本较高。
混合信号发生器
优点
频率调整精度高,输出信号质量 高,结构相对简单。
缺点
成本较高,需要同时考虑模拟和 数字电路的设计和调试。
各种合成信号发生器的比较
比较不同类型合成信号发生器的 性能指标,如频率范围、输出信
号质量、稳定性、成本等。
分析不同应用场景下适合使用的 合成信号发生器类型。
确保合成信号发生器的频率和 幅度精度满足测试要求。
频率范围
根据需要选择合适的频率范围, 如低频、中频或高频。
波形选择
选择所需的波形类型,如正弦 波、方波、三角波等。
其他参数
根据实际需求,设置其他相关 参数,如占空比、脉冲宽度等。
合成信号发生器的维护和保养
定期清洁
定期清洁合成信号发生 器的外壳表面和散热器, 以确保良好的散热效果。
EE1411合成函数信号发生器
F0:3.000000MHz
此时可以按 数字 键和 频率单位 键修改载频频率
注意:三角波、锯齿波没有此种模式
在使用按键的第二功能时需要按住复用键不放然后再按 需要的功能键。 需要的功能键。 以上表示第二功能 第二功能时用 复用键 + 功能键 表示。 第二功能 辅助功能的使用必须在特定的状态下 特定的状态下才能使用 辅助功能 特定的状态下
十、三角波线性度:优于1%(≤50kHz),优于2% (>50kHz)(主函数) 十一、内部扫频:线性,满量程扫频,扫描时间从10mS ~ 5S(不考核) 十二、调制特性: 内部调制 频率:1kHz±1Hz,调制度可调 外调制(典型参数) AM:正弦波,输入1.8Vpp,频率<10kHz,(调 制度可调) FM:正弦波,输入1.8Vpp,频率<30kHz,(调制 度可调)
外 入 输 偏 差 调 电 制 平
SYN输 出
波 产 电 形 生 路 DDS核 ( )
变 电 换 路 (CPLD核 )
输 电 及 出 路 保 电 护 路 微 调
函 输 数 出
50Hz 输 出 键 及 盘 显 电 示 路 控 电 制 路 ( 片 ) 单 机 接 电 口 路 G P-IB 50Hz 产 电 生 路 选 ) ( 件
FSK、BPSK、BURST:输入脉冲波,TTL电平, 频率<30kHz 调幅深度:0~110%可调(10Vpp,≦1kHz调制频率) 0~30%可调(10Vpp,≦10kHz调制频率) 调频频偏:0~>10%可调(<30kHz调制频率) FSK:全频段设置 BPSK:0~360度设置 BURST: 内部任意脉冲频率,1-15个输出脉冲 内触发: 按键单次触发 外触发: 单次或连续触发,外输入频率必须小于内部脉 冲频率的50倍以上(占空比50%±10%)
合成信号发生器设计毕业论文
摘要随着数字集成电路、微电子技术和EDA 技术的深入研究,现代频率合成技术具有很大研究性。
根据题目要求,我们以单片机LM3S811为核心,辅以必要的模拟电路,设计合成信号发生器。
该系统主要由LM3S811单片机、方波发生器、分频电路、滤波电路、调理电路、加法电路等模块组成。
本系统采用TLC083芯片产生方波振荡电路,通过施密特触发器CD40106芯片进行波形变换后得到300KHz方波信号,经过30分频、10分频、6分频电路后得到10KHz、30KHz、50KHz信号,经过TLC04芯片进行滤波,得到相应频率但不同幅值的正弦信号,再通过由TLC085构成的调理电路对相位和幅度进行调节,最后通过加法电路将三路正弦信号合成近似方波和三角波。
测试表明,其结构紧凑,电路简单,可扩展性强,统功能完善,很好的实现了各项设计指标。
关键词:信号波形合成分频器滤波器AbstractAlong with the digital integrated circuits, microelectronics technology and EDA technology research, has great modern frequency synthesis technology research. According to the topic request, we LM3S811 as the core, with single-chip microcomputer with necessary analog circuits, design and synthesize signal generator. This system mainly consists of LM3S811 single-chip microcomputer and square-wave generator frequency circuit, filtering, points circuit and regulate circuit, addition circuit module. The system USES the TLC083 chip produce square-wave oscillating circuit, through CD40106 chips for waveform Schmitt toggle 300KHz square wave signal transformation, after get 30 points frequency, 10 points frequency, 6 points frequency circuit 10KHz, 30KHz, after we get TLC04 50KHz signals, after filtering, obtained corresponding chip frequency but different amplitude of the sine signals, then TLC085 constitute by the modulation circuit to phase and amplitude adjustment circuit will last through the addition of three road sine signal synthetic approximate square-wave and delta waves. Tests showed that the structure is compact, simple circuit, extensibility, perfect functions, ec well implemented the design indexes.Keywords:Signal waveform synthesis frequency divider filter摘要 (1)目录 (3)引言 (4)第一章系统总体设计和任务要求 (5)第二章方案论证与比较 (6)1.1系统设计方案: (6)第三章理论分析计算和器件选型 (7)第四章系统的硬件设计 (7)4.1方波振荡电路设计 (7)4.2无源滤波电路设计 (8)4.3峰值检波电路设计 (8)4.4加法电路设计 (9)第五章系统的软件设计 (9)5.1系统软件设计概括 (9)5.2软件设计流程图 (10)第六章系统测试及结论分析 (10)6.1测试仪器 (10)6.2测试方法 (10)6.3测试结果 (10)6.4测试结论分析 (11)第七章总结 (11)参考文献 (12)信号源是现代电子系统的重要组成部分,它在通信、测控、导航、雷达、医疗等众多领域都有着广泛的应用,而且信号源还可以作为现代电子产品设计和生产中的重要工具,其必须满足高精度、高速度、高分辨率、频率可调等许多要求。
第七章信号发生器
设R1=R2=R,C1=C2=C时,振荡频率为
f=
1
=
2 R1C1R2C2
1
2 RC
主振级
输出 放大器
W 电平调节
输出 衰减器
电压输出
功率 放大器
匹配 功率输出 变压器
电压表
K
主振级产生的正弦信号经连续衰减器W、电压放大器和输出 衰减器后直接作为信号发生器的一路输出,称电压输出。输出衰减 器可对输出的电压进行步进调节,通常采用电阻式衰减器。
二、正弦信号发生器的性能指标
正弦信号容易产生,容易描述,任何线性双端口网络的特性, 都需要用它对正弦信号的响应来表征,因而,正弦信号发生器几 乎渗透到所有的电子学实验及测量中,是最普通、应用最广泛的 一类信号发生器。
正弦信号发生器性能通常用频率特性、输出特性和调制特性 三大指标来评价。
二、正弦信号发生器的性能指标
信号频率在任意15分钟内所发生的最大变化;长期频率稳定度 定义为信号发生器经过规定的预热时间后,信号频率在任意3小 时内所发生的最大变化。
频率稳定度表达式为
fmax fmin10% 0
f0
没有足够的频率稳定度,就不可能保证测量结果有足够的准确 度。一般情况下,信号发生器的频率稳定度应比它的频率准确度 高1~2个数量级,
本节仅讨论PIN二极管调制器。
二、高频信号发生器组成原理
(二)调制------
流过PIN二极管的电流i与高频输人电压u之间又存在如下关系式
u1
i Ri
kr I f
u
若把高频输入电压u作为 载波信号电压,偏流If正比 于调制信号,则PIN可以实 现幅度调制。
(二)调制------
现代高频信号发生器基本上都是采用变容二极管调频电路。 图例如下:
2.4.2 频率合成式信号发生器
㈡ 锁相环的几种基本形式(混频式、倍频式、分频式)
1. 混频式锁相环
在简单锁相环 的基础上加入 一个混频器, 以及第二个输 入频率fi2。 石英振荡器
f i1
M
fo
VCO
j
内插振荡器
f i2 V2
V1 PD Vd
fo= fi1 + fi2
输出
标准频率fi1和VCO振荡频率fo 首先在混频器中混频。其差频信号|fo-fi1| 再加到相位比较器(PD)中与第二输入频率 fi2的信号鉴相。
2.4.2 频率合成式信号发生器
• • • • 引言 ㈠ 锁相环的基本工作原理 ㈡ 锁相环的几种基本形式 ㈢ 应用举例
要求:理解锁相环的基本原理及其基本的电路形式。
了解频率合成式信号发生器的基本工作原理。
引言
现代电子测量对信号源,即信号发生器的频率准确
度和频率稳定度要求愈来愈高。而由频率可变的LC或RC振
PD
fo
VCO
fo= N fi
输出
⑴ 脉冲控制环
与简单锁相环相比,只是把基准频率fi 变成一个窄脉冲以后,再加到 相位比较器与来自VCO的振荡频率进行相位比较。由于窄脉冲中包含了 基准频率fi 的各个高次谐波分量,这样,VCO就被锁定在基准信号的某 一高次谐波上,即当环路锁定后,
fo = N fi
N为正整数
按误差传递公式,有
fo = fi1+ fi2
则
fo = 2.34HZ+ 6HZ = 8.34HZ
输出频率稳定度
fo / fo≈3.5×10-6/日
可见,仍可达到10-6/日量级,即与基准频率同一量级。
2.倍频式锁相环
常用的倍频环有两种: 石英 脉冲控制环和数字环。 振荡器
信号发生器的分类
信号发生器的分类信号发生器也称信号源,是用来产生振荡信号的一种仪器,为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号,并且信号的特征参数完全可控。
所谓可控信号特征,主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。
信号发生器的分类1、正弦信号发生器正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率达数十毫瓦以上);按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
2、低频信号发生器包括音频(200~20000赫)和视频(1赫~10兆赫)范围的正弦波发生器。
主振级一般用RC式振荡器,也可用差频振荡器。
为便于测试系统的频率特性,要求输出幅频特性平和波形失真小。
3、高频信号发生器频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器,一般采用LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出,主要用途是测量各种接收机的技术指标,输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频,使输出载频电压能够衰减到1微伏以下,高频信号发生器的输出信号电平能准确读数,所加的调幅度或频偏也能用电表读出。
此外,仪器还有防止信号泄漏的良好屏蔽。
4、微波信号发生器从分米波直到毫米波波段的信号发生器,信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势,仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率,每台可覆盖一个倍频程左右,由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上,简易信号源只要求能加1000赫方波调幅,而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦,再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值;还必须有内部或外加矩形脉冲调幅,以便测试雷达等接收机。
KH1656C型 合成信号发生器 使用指南
KH1656C型合成信号发生器使用指南北京凯弘电子仪器有限公司目录一、概述 (2)二、主要特征 (2)三、基本工作特性指标 (3)四、面板描述 (5)五、操作指南 (7)六、工作原理简介 (9)七、仪器的维护及维修 (11)八、仪器附件 (12)一、概述KH1656C型数字合成信号(DDS)发生器,是一台高精度、高稳定度、高分辨率(LCD 频率和电平显示)智能化频率合成信号发生器,同时具有精密函数发生器的主要功能。
该仪器是根据当代技术的发展和市场的需要而设计的,频率覆盖0.5Hz到20.000000MHz,可输出正弦波、方波、可调脉冲波、三角波。
本仪器采用当代最新的DDS数字频率合成技术,保证输出频率具有晶体的稳定性,输出频率的最小分辨率为0.01Hz,转换速率极快。
全部参数预置操作,直接键入所需输出频率和电平,输出电平可用mV、V、dBμV预置,输出衰减器的分辨率最小为0.1dB,输出阻抗50Ω,输出频率和幅度全部LCD液晶数字显示。
设计中采用了高性能的放大器和精密的衰减器,使输出频率响应平稳,脉冲响应频率宽,适用于生产、科研、教学等单位的对电子电路测量、调试的需要。
本机还可根据用户要求选配IEEE-488接口,实现程控操作。
二、主要特征1.本机采用DDS数字频率合成技术。
2.输出频率最高达到20MHz。
3.有同步TTL电平输出端。
4.输出频率和幅度全部LCD液晶数字显示。
5.可输出正弦波、方波、可调脉冲波、三角波。
6.方波、脉冲波输出上升沿/下降沿≤35ns,过冲<10%7.脉冲波(占空比10%~90%)。
8.电压输出4位显示,单位可为mV、V、dBµV9.本机还可根据用户要求选配IEEE-488接口,实现程控操作。
三、基本工作特性指标1.工作频率范围:0.5Hz~20.000000MHz1) 正弦波和同步TTL方波输出频率可达20.000000MHz2) 频率显示分辨率:0.5Hz~99.99999kHz时: 0.01Hz100.0000kHz~999.9999KHz时: 0.1Hz1.000000MHz~20.000000MHz时: 1Hz3) 微调频率最小可达0.01Hz4) 晶体稳定度(预热30min): ≤20ppm (20 ±5℃)2.输出特性1) 同步TTL电平输出端:可输出方波、脉冲波(占空比10%~90%),前后沿≤10ns 2)源阻抗50Ω输出端:可输出正弦波、方波、脉冲波、三角波,其中:(1) 正弦波有效输出范围0.3mV~6Vrms(17Vp-p),即50dB~135.6dB(1µV = 0dB),频率F≤20MHz(2) 方波、脉冲波输出频率F≤200kHz,上升沿/下降沿≤35ns,过冲<10 %(3) 三角波输出频率范围F=1kHz~80kHz,线性度≤1%(4) 方波、脉冲波、三角波输出有效输出范围:峰值(Vp)1mV~6.000V,即60dB~ 135.6dB(5) 输出衰减器为100dB,可任意步进,最小分辨率为0.1dB(6) 电压输出4位显示,单位可为mV、V、dBµV(7) 正弦波输出时电压显示值为空载有效值(rms)指示(8) 方波、脉冲波、三角波输出时电压显示值为空载峰值(Vp)(9) 波峰因数(正弦波 =1.414,方波 =1,三角波 =1.732)(10) 本机定义1 µV = 0dB3) 输出幅度误差(以1kHz正弦波,6Vrms输出为基准): 基本误差:±0.2dB + 频响。
DDS数字合成函数信号发生器UTG9005d
全数字合成函数信号发生器UTG9005S函数波形 正弦,方波,三角波,升斜坡,降斜坡,随机噪声, sin(x)/x , 升指数,降指数,脉冲波任 意 波 形任意波形 存储波形: 16个输出波形: 1~4个单独输出或组合连放波形存贮长度 32x1k (1024)点 幅度分辨率 12位采样速率 131Msa/s掉电保护存贮器 16个64k频率特性 频 率 特 性 正弦波 1μHz ~仪器上限频率 方波 1μHz ~5MHz 其它波型 1μHz ~1MHz 最高分辨率 1μHz长期稳定度 50ppm ((0°C ~ 40°C )短期稳定度 1ppm (开机热稳定后)精度 0.4Hz (>100Hz)0.1μHz (<100mHz)信号特性正弦波:(50Ω负载1Vpp输出)谐波失真:< 20kHz -60dBc20kHz~1MHz -50dBc1MHz~10MHz -40dBc10MHz~20MHz -30dBc 方波:(50Ω负载1Vpp输出)升降时间<25ns过冲<5%不对称性 0.1%脉冲波占空比0.1%~99.9% (<10kHz)1%~99% (<100kHz)3%~97% (<1MHz)三角波、斜波:线性(1kHz)<0.1%通道A输出特性CHA输出特性波形:函数波形、调制波形、任意波幅度(至开路)1mVpp~20Vpp(至50Ω)0.5mVpp~10Vpp输出阻抗50 Ω正弦平坦度5%直流偏置100%~100%峰值通道B CHB输出特性波形:函数波形幅度(至开路)100mVpp~20Vpp (至50Ω)50mVpp~10Vpp输出阻抗50Ω正弦平坦度5%直流偏置-100%~100%峰值扫频载波波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波扫频范围1Hz~仪器上限频率最小步进1Hz扫频周期1ms~100s触发方式内、外猝发脉冲数1~65535触发方式内、外Burst (猝发)载波频率1μHz~仪器上限频率载波波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波周期1ms~100sASK FSK PSK 码率0.1bps~1Mbps触发方式内、外载波频率1μHz~仪器上限频率载波波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波FSK跳频范围1μHz~仪器上限频率PSK相移范围-360~360度内调幅载波波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波载波频率1μHz~仪器上限频率调制波形正弦波、方波、三角波正斜波、负斜波调制频率100mHz~20kHz调幅深度0%~100%外调幅输入电阻1k调幅深度受控于本机输出幅度和外调制信号幅度内调频载波波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波载波频率1μHz~仪器上限频率调制波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波调制频率100mHz~20kHz频率偏移范围1Hz~仪器上限频率脉宽调制载波波形方波载波频率1Hz~5MHz调制波形正弦波、方波、三角波、正斜波、负斜波调制频率100mHz~20kHz调制占空比0.1~99.9%同步输出输出阻抗200Ω输出电平TTL AM输入输入阻抗100kΩ输入电平TTL触发输入输入阻抗1kΩ输入电平TTL频率计测频范围:1Hz~100MHz。
F10型数字合成函数信号发生器计数器
F10型数字合成函数信号发生器/计数器该信号发生器的面板图如图2.7.1所示。
一.仪器启动按下面板上的电源按钮,电源接通。
先闪烁显示“WELCOME” 2 s,再闪烁显示仪器型号“F10DDS”1 s。
之后根据系统功能中开机状态设置,进入“点频”功能状态,波形显示区显示当前波形“~”。
频率为10.000 000 00kHz;或者进入上次关机前的状态。
二.数据输入数据输入有两种方式。
1.数据键输入十个数字键用来向显示区写入数据。
写入方式为自右到左移位写入,超过10位后端数字溢出丢失。
“. ”用来输入小数点,如果数据区中已经有小数点,按此键不起作用。
“-”用来输入负号,如果数据区中已经有负号,再按此键则取消负号。
使用数据键只是把数据写入显示区,这时数据并没有生效,所以如果写入有错,可以按当前功能键,然后重新写入,对仪器输出信号没有影响。
等到确认输入数据完全正确之后,按一次单位键,这时数据开始生效,仪器将根据显示区数据输出信号。
数据的输入可以使用小数点和单位键任意搭配,仪器将会按照统一的形式将数据显示出来。
注意:用数据键输入数据必须输入单位,否则输入数值不起作用。
2.调节旋钮输入调节旋钮可以对信号进行连续调节。
按位移键“◄”、“►”使当前闪烁的数字左移或右移,这时顺时针转动旋钮,可使正在闪烁的数字连续加1,并能向高位进位。
逆时针转动旋钮,可使正在闪烁的数字连续减1,并能向高位借位。
使用旋钮输入数据时,数字改变后立即生效,不用再按单位键。
闪烁的数字向左移动,可以对数据进行粗调,向右移动则可以进行细调。
当不需要使用旋钮时,可以用位移键“◄”、“►”使闪烁的数字消失,旋钮的转动就不再有效。
三.功能选择仪器开机后为“点频”功能模式,输出单一频率的波形,按“调频”、“调幅”、“扫描”、“猝发”、“点频”、“FSK”和“PSK”可以分别实现七种功能模式。
四.点频功能模式点频功能模式指的是输出一些基本波形。
如正弦波、方波、三角波、升锯齿波、降锯齿波和噪声等27种波形。
合成信号发生器
合成信号发生器随着科学技术的发展,对信号频率的稳定度和准确度提出了愈来愈高的要求。
例如在手机通信系统中,信号频率稳定度的要求必须优于10-6;在卫星发射中,要求更高,必须优于10-8。
同样,在电子测量技术中,如果信号源频率的稳定度和准确度不够高,就很难胜任对电子设备进行准确的频率测量。
因此,频率的稳定度和准确度是信号源的一个重要技术指标。
在以RC、LC为主振级的信号源中,频率准确度只达10-2量级,频率稳定度只达10-3~10-4量级,远远不能满足现代电子测量和无线电通信等方面的要求。
另一方面,以石英晶体组成的振荡器日稳定度优于10-8量级,但是它只能产生某些特定的频率。
为此需要采用频率合成技术,该技术是对一个或几个高稳定度频率进行加、减、乘、除算术运算,得到一系列所要求的频率。
采用频率合成技术做成的频率源称为频率合成器,用于各种专用设备或系统中,例如通讯系统中的激励源和本振;或做成通用的电子仪器,称为合成信号发生器(或称合成信号源)。
频率的加、减通过混频获得,乘、除通过倍频、分频获得,也广泛应用锁相技术来完成频率合成。
采用频率合成技术,可以把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平,并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。
合成信号源可工作于调制状态,可对输出电平进行调节,也可输出各种波形。
它是当前用得最广泛的性能较高的信号源。
频率合成的方法很多,但基本上分为两大类:直接合成法和间接合成法。
在具体实现中可分为下面三种方法:直接模拟频率合成法(DAFS—Direct Analog Frequency Synthesis)频率合成的方法直接数字频率合成法(DDS-- Direct Digital Frequency Synthesis )间接锁相式合成法实际上,在一个信号源中可能同时采用多种合成方法。
下面分别介绍这三种合成方法的基本原理与特点。
3.3.1 直接模拟频率合成法利用倍频、分频和混频以及滤波技术,对一个或多个基准频率进行算术运算来产生所需频率的方法,称为直接合成法,由于大多是采用模拟电路来实现的,所以又称为直接模拟频率合成,且正好与下面介绍的直接数字频率合成相对应。
多信号的合成信号发生器系统设计
文章编 号 :0 79 1 ( 0 l l 一0 20 10 —4 62 1 1 l 5 —3 0
Abs r tSg a e rtri r mpotn n m ode lcr i m tu e sI deya l di a yf l u h sc n u t ain n v g to r da tac :in lg neao veyi s ra ti r n ee tonci r m nt. i wi l ppi n m n eds c a o m nic to ts e i i a i a i n, a r
w i e fe u n y w i t d q e c dh r
K y r s s a g n rt r AD9 5 7 E 8 e wo d : g l e eao i n 8 2W 8和功率 放大两部分组成 。 系统软件 由C 语言编写 , 嵌入在处理器芯 片中。 本文着重对系统软件部分和处理 信号发生器经历 了自由振荡 、 频率运算 、 数字合成( D ) 阶 D S等 系 : 段。 本合成 函数信号 发生器 是基于D S D 技术实现的 。 主要实现正弦 器 相 关 电 路 部 分 进 行 深 入 讨 论 。 统 框 图如 图 1 21硬 件部 分设 计 . 波、 方波、 脉冲波、 三角波、 锯齿波信号输出, M, M,S B S 和A F F K,P K 2 11 单 片机 相 关 电路 设 计 方 案 .. 等 调 制 信 号 输 出。 弦信 号 由D S 片直 接产 生 , 它 波 形 通 过 计 正 D芯 其 同处理器相连接的相关 电路 通过8 位总 线方式相连接 。 系统 中 P D( C 1 8 作为波形管理 和译码 等功能使用 , 通 调制信号 的方式产生 。 M信号通过改变D S F D 参考时钟的频率来实 使用 了一 片C L L 4 2 V) 过分 配 不 同的 地 址 空 间使 所 有 外 设 分 享6 K 址 空 间 。 4地 现调频 。 S B S F K, P K等数字调制使用D S内部功能实 现。 D 2 12外 部 扩 展 R .. AM 部 分 电 路 设计 选用 1. 的字符点阵L D 62 C 屏作为系统信息和用户输入信息显 由于系统需要存储大量的显示信息 , 如频率参数 , 幅度参数 , 调 示。 输入采用5 7 * 的矩正式键盘 。 采用R 22 S 3 串行通讯协议和P 通讯 C 输 同时大量运算过程 的中间信息也需要保 以实 现 上 位 机 远 控 。 有 存 储 调 用仪 器 工 作 状 态 的功 能 。 理器 选 制状 态信 息 , 出波形等。 拥 处 存。 8 5 系列单片机 的内部1 8 节的和另外扩展 的1 8 W7 E 8 2字 2 字节 用功能扩展 的5系列单片机 。 l 数后送D A输 出产生。 AM信号采用在D S D 的输 出D A的参考上叠加 AM已经不能满足要求 , 同时考虑 到其它外设地 址的分配 , 我们扩 正 弦信 号 产 生 的 核 , 片 采 用 A l f 芯 D公 司 的AD 8 2该 芯 片 具 有 R 95, 展了一片3 K容量 的RAM。 2 为其分配0 ()到0 F F的地址 空 X0 【 】( X7 F 】 4 位相位累加器 , 8 最高30 0 M采样频率 , 以实现l Hz 可 u 频率分辨率 。 具 : 嵌入F K, P K等数字调制功能 , S BS 内部集成 了高速 比较器和1位高 间 。 体 连 接 如 图2 2 速D 很适合在数字 系统 中作为信号产生部件使用 。 A。 方波信号通过 将正弦信号送入AD 82 内部 比较器获得 , 95的 其它 波形通过将获得 的方 波信 号送入计数器 , 将计 数器 输出作为AD9 5 的 内部D 82 A输 入, 通过改变 计数器模式获得不同的函数 波形 , 改变方波频率 即可 实现 不同的函数波形频率 。
DDS信号发生器原理精编版
DDS信号发生器原理精编版DDS(Direct Digital Synthesis)信号发生器是一种基于数字技术的信号发生器,其工作原理是通过数字计算和控制来生成不同频率、幅度和相位的信号。
以下为DDS信号发生器的原理精编版,总字数为1200字以上。
1.概述DDS信号发生器是一种使用数字技术直接合成信号的设备。
传统的信号发生器使用模拟电路来生成信号,需要频率和相位调节器等组件。
而DDS信号发生器采用数字计算和控制的方法生成信号,通过数字控制不同参数,如频率、幅度和相位,从而产生多种复杂信号。
2.数字信号合成器DDS信号发生器的核心是数字信号合成器(DSS,Digital Signal Synthesizer)。
DSS由时钟发生器、数字控制单元、相位累加器、振荡器以及数模转换器等组成。
时钟发生器产生高稳定性的时钟信号,数字控制单元用于控制输出信号的频率、幅度和相位,相位累加器用于累加相位信息,振荡器用于产生基准信号,数模转换器将数字信号转换为模拟信号。
3.累加相位法DDS信号发生器通过累加相位法产生不同频率的输出信号。
相位累加器根据数字控制单元提供的相位数据定时累加,产生一系列相位信息。
相位信息被送入振荡器,振荡器以一定的频率产生基准信号,该信号经过数字控制单元的控制,与相位信息相加得到新的信号。
新的信号经过数模转换器转换为模拟信号,即成为DDS信号发生器的输出信号。
4.数字控制单元数字控制单元是DDS信号发生器的控制核心,通过控制数字信号的处理和合成过程来实现对输出信号的控制。
数字控制单元接收外部输入的频率、幅度和相位参数,通过PLL(Phase Locked Loop)锁定时钟频率,并对输入参数进行数码量化。
数码量化的结果被送入相位累加器,控制累加速度,产生相位信息。
此外,数字控制单元还实现了输出信号的补偿和校正功能,保证输出信号的稳定性和准确性。
5.振荡器振荡器是DDS信号发生器中的一个重要组件,负责产生基准信号。
数字合成标准信号发生器操作指引
设备名称品 牌发行日期版本编号型号使用部门编 制审核批准(32)光标左右移动键 (33)调节旋钮 (34)kHz/dB μ 频率单位kHz 电平单操 作 指 引示 意 图(1)远程/本地按键 (2)连续调用指示灯 (3)远程控制指示灯 (4)地址显示区 (5)地址调节按键(6)FM开/关键,正弦波输出进,FM灯亮,FM调制输出时,FM指示灯灭. (7)调制度显示区,显示FM/AM和立体声的调制度(8)立体声开/关键,正弦波输出进,立体指示灯灯亮,立体声调制制输出时,立体指示灯灭 (9)立体声副信道信号键【SUB/100%一、控制面板按键说明(序号与左图编对应)位dB μ (35)%/mV确认键,AM和立体声调制度单位%,幅度单位mV (36)数字键盘(37)幅度显示区,显示当前的输出电平或幅度 (38)电平预置键,调用对应单元中电平值 二次功能:存储当前电平值到对应单元中,先按<STO>再按电平预置键(39)身频输出开关键,射频输出时灯亮。
(40)频率调节键 (41)电平调节键数字合成标准信号发生器操作指引盛普科技IQC检验室数字合成标准信号发生器SP1501和下弦波输出。
正弦波输出进,AM灯亮,AM调制输出时,AM指示灯灭 (11)频率键,设置频率,按下该按键,进入载波和正弦波输入状态,可用数字键输入。
二次功能:设置步进频,进入载波和正弦波的步进频率输入 (12)电平幅度键,基本功能:设置电平, 二功能:设置步进电平,可用数字键输入 (13)调制度键,基本功能:AM、FM和立体声调制输出时,按下】,基本功能:设置立体声调制为减模式。
二次功能,将输出设为调制度100%的立体声调输出, (10)AM开/关键,切换AM (42)调制信号输入插座,输入AM\FM和冷酷声的外部调制信号。
在立体声外部左加右模式时,输入外调制左通信信号(43)立体声右通信输入插座,在立体声外部左加右基它键一起实现二次动能 (16)1KHZ内调制源键,基本功能:选择400HZ内部信号为调制信号源。
EE1411合成函数信号发生器资料
二、主要特征
1.采用DDS直接数字合成技术,频率稳定度 ( ±2.5ppm常温),最大8位LCD显示; 2.采用大规模可编程芯片,实现波形管理,具有30 多种波形输出;
3.优于0.1%的正弦波失真; 4.具有相位相关的音频信号输出(选用); 5.大量采用大规模器件和贴片元件,保证仪器的高 可靠性,平均无故障时间高达数千小时以上;
操作说明
仪器开机后,液晶屏显示仪器型号名称,进入正常工作界面,此时 仪器进入初始状态,即:正弦波、无调制、1Vpp状态。显示屏显示当前 操作的内容,如信号频率、幅度、调制方式等,但每次只显示其中一项 内容。可以通过翻屏键查看其它状态
后 面 板示意图
左声道输入 右声道输入
外标频输入 50Hz输出
RS-232接口
8、50Hz产生电路提供另一路50Hz点频输出,后面 板微调电位器可以少许调节输出频率。
外输入
SYN 输出
偏差
调制电平
波形产生电路 (DDS 核)
键盘及 显示电路
变换电路 (CPLD 核)
控制电路 (单片机)
输出电路及 保护电路
函数输出
微调
接口电路 GP-IB
50Hz 产生电 路(选件)
50Hz 输出
式。 例如本机在脉冲波猝发状态下。显示如下:
Mod: INT Burst 1
按 调制关 键,将退出调制状态返回无调制状态。 显示如下:
F0: 3.000000MHz
七、直流偏置调整 按 偏置开/关 键,直流偏置将进行开、关状态的切换。 例如在偏置关时想要打开直流偏置。 显示如下: Offset ADJ: OFF
6.选配GPIB、RS232接口、100MHz外测频,交直 流电压表(选用); 7.存储调用功能; 8.小信号质量优异
任意波数字合成信号发生器
维普资讯
任 意 波 数 字 合 成 信 号 发 生 器
Ar t a y W a e o m g t lSy he i i na ne a o bir r v f r Di i a nt s s S g l Ge r t r 淮 安 信 息职 业技 术 学 院 ( 苏 淮 安 2 3 0 ) 江 2 0 0 赵 洪 涛
s nt e i i a e r t r tgi e he de i n s he fa di ia y h ss s g lge e a o y h ss s gn lg ne a o .I v s t s g c me o g t ls nt e i i na n r t r
用。
ห้องสมุดไป่ตู้
图 1 锁 相 频率 合成 器原理 框 图
2 1 锁 相频 率 合成 器 . 频率 合 成 器 有 多 种 实 现 方 法 , 中利用 锁 相 环 的 其 相 位 锁 定 特性 , 得 与基 准 频 率 成 一 定倍 数 的新 频率 获 的 电路 , 为 锁 相频 率合 成 器 。 称 由于 锁 相环 具有 良好 的 窄 带 滤波 特性 , 出的 波形 纯净 , 且 在环 路 锁定 后输 输 并 出频 率 的温 度 稳 定 度 和 时 间 稳定 度 与基 准频 率 相 同 。 这 些 优 点使 其 成 为 当前 最 主 要 的 频率 合 成 器 , 其是 尤 把 大 规模 数 字 锁 相 集 成 电 路 和微 处 理 器 结 合 起 来 , 使 频率 合 成 器实 现 更方 便 , 性能 更 好 。 锁 相频 率 合成 器 的原 理 框 图如 图 1 示 。 常 , 所 通 由 相对 频 稳度 为 1 的晶体 振 荡 器产 生 、 M 倍 分频 后 0 经
合成信号发生器测量结果不确定度评定
本文中不确定度的分析均只针对于用平均值作为测 量结 果 的情况 。 由测 量 重 复性 引入 的测 量 不确 定 度 , 按 公式 A=s z) ( :R/ 计 算 。 d
1 频率 测量结 果不确 定 度的分 析
测 量重 复性 引入 的标 准不 确定度 :
U :si) ( / =0 o 7 B A ( =s z) √ .0 d m
00 5B( .9d ±△) 故 被 测 量 可 能 值 的 区 间 半 宽 度 a= , 00 5d ( .9 B 按公式 a =△计 算 ) 。假设 服从 均匀分 布 , 置信
因子 k =√ , j 3 则
B =a l =0. 5 d 0 5 B
测量 重复 性引入 的标 准不 确定度 : U ( =s ) 4n=5 8 0 MHz A= i) ( / . ×1
②功率线性度引入的不确定度分量 根据 H 8 0 A技 术说 明书 , P 92 功率线 性度允 许误 差极
限值 为 ±0 0 d 故 a:0 0 d .2 B, .2 B。假设 服 从均匀 分 布 , i k
=
4, 3 则
B :口 2 =0. 1 d 0 2 B
化按 2 ℃计算 , ×1 _ , 4 0。 三项都按均匀分布, 4 , 忌 = 则 5
() 1 被测 信号 发 生器 输 出 电平 测 量重 复性 引入 的不
确定 度 , 用 A类 方法 进行评 定 。 采 以被测 信号 发生器 晶振输 出频 率 1MБайду номын сангаасz为测试 点 , 0 重 复测 量 3次 , 获得 一组 独立观 测值 , 测量数 据依 次分别
为 : .9 9 9 , .9 9 9 , .9 9 9 MHz 9 999 2 99 992 999 93 。平 均 值 : A
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电子测量与仪器(第3版) 3. 间接锁相式频率合成法 (1)基本锁相环
电子工业出版社
进一步分析得知,因为晶振输出fi具有很高的频率稳定度, 而且基本锁相环始终满足fo=fi,亦即鉴相器两个输入信号的频率 相等,所以锁相环的输出fo具有与fi相同的高频率稳定度和极纯 的频谱。
电子测量与仪器(第3版) 3. 间接锁相式频率合成法
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鉴相器即相位比较器,它对晶振输出信号fi和锁相环路输出 信号(即压控振荡器输出)fo的相位差ΔΦ进行比较,并输出与 ΔΦ成比例的电压的误差电压ud1。
环路滤波器用于滤除ud1中的高频成分及噪声,以使压控振 荡器的工作不受高频成分和噪声等的影响,提高锁相环路工作
稳定性。
压控振荡器在环路滤波器输出的误差电压ud2的控制下,不 断调整其振荡频率fo使fo更接近于fi,如此往复,直至fo=fi并锁定 此状态为止。
混频式:对输入信号频率进行加、减法运算的锁相环
当混频器工作于差频模式时,设混频器输出频率fm=fo- fi2= fi1,则混频环输出频率fo=fi1+fi2。当混频器工作于和频模 式时,因为混频器输出为fm=fo+fi2,则fo=fi1-fi2。
电子测量与仪器(第3版)
3. 间接锁相式频率合成法
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进行加、减、乘、除算术运算得到所需频率的方法。
直接模拟频率合成法:固定频率合成法、可变频率合成
法
(1)固定频率合成法
电子测量与仪器(第3版)理 1. 直接模拟频率合成法 (2)可变频率合成法 可变频率合成法可以根据需要选择各种输出频率,常见
的电路形式是连续混频分频电路。
电子测量与仪器(第3版)
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2.3 合成信号发生器
定义:用频率合成器代替主振级的正弦信号发生器。
频率合成器:以一个或几个高稳定度频率为基准,利用
频率合成技术进行频率合成的振荡器。
特点:频率合成器产生的信号具有很高的频率稳定度和
极纯的频谱。
电子测量与仪器(第3版)
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2.3.1 频率合成器的工作原理 频率合成:通过对一个或几个高稳定度频率进行加、减、
乘、除算术运算,得到一系列符合要求的频率。 频率合成方法:
✓直接合成 ➢ 直接模拟频率合成(DAFS)法 • 固定频率合成 • 可变频率合成 ➢ 直接数字频率合成(DDFS)法
✓间接合成
电子测量与仪器(第3版)
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2.3.1 频率合成器的工作原理 1. 直接模拟频率合成法
直接模拟频率合成(DAFS)法:利用倍频、分频、混频 及滤波技术,采用模拟电路实现对一个或多个基准频率
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(1)直接数字频率合成法
若K=2,则波形数据的读取周期为 ,输出波形的频率
fo2=2fo1;…… 相位步进码K的取值范围为(1~2n-2)(=2n-n~2n-2),则输
出信号的最低频率fomin、最高频率fomax、频率分辨率Δf(即两 个相邻频率之间的频率间隔)为
电子测量与仪器(第3版) 2. 直接数字频率合成法
(2)常用锁相环
分类:倍频式、分频式、混频式和组合式等。
4)组合式锁相环
定义:可以实现对输入信号频率的加、减、乘、除运算
的锁相环
当混频器工作于和频模式时,因为fi1=fd=(fo+fi2)/N,所以 环路输出fo=Nfi1-fi2;当混频器工作于差频模式时,因为 fi1=fd=(fo-fi2)/N,所以环路输出fo=Nfi1+fi2。
电子测量与仪器(第3版) 2. 直接数字频率合成法
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(1)直接数字频率合成法
存储波形数据的ROM(或RAM)地址为n位,==》
波形数据个数为2n个。相位步进码K=1,则输出一个周
期波形的波形数据读取时间为2nTc(Tc为时钟周期), 即输出波形频率fo1为
电子测量与仪器(第3版)
2. 直接数字频率合成法
电子测量与仪器(第3版) 2. 直接数字频率合成法
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直接数字频率合成(DDFS)法:采用大规模集成电路与
计算机技术,对基准频率进行加、减、乘、除算术运算
得到所需的输出频率的方法。
直接数字频率合成法不仅可以给出不同频率的正弦波,
而且可以给出不同初相位的正弦波和各种任意波形。
(1)直接数字频率合成法
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(2)常用锁相环
在间接锁相式频率合成信号发生器中,需要采用不同形式的
锁相环,以便产生在一定频率范围内步进的或连续可调的输
出频率。
常用锁相环形式有倍频式、分频式、混频式和组合式等。
1)倍频式锁相环
倍频式锁相环:对输入信号频率进行乘法运算的锁相环
分类:脉冲式、数字式
电子测量与仪器(第3版) 3. 间接锁相式频率合成法
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(1)直接数字频率合成法
通过改变相位步进码K或时钟频率fc的方法可以调整输出 波形的频率,改变时钟频率时还可以调整输出波形的频率分
辨率。改换波形数据表则可以改变输出波形的类型。
电子测量与仪器(第3版) 2. 直接数字频率合成法
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(2)D/A变换器
D/A变换器(DAC)用于将数字信号变换为模拟信号。图
2.15为4位D/A变换器工作原理示意图,其中UREF是基准电压源, S0~S3是4个数位模拟开关,R、2R、4R、8R是4个呈倍数关系 的权电阻,A与权电阻一起构成加法器,电路输出为uO。
电子测量与仪器(第3版) 2. 直接数字频率合成法
(2)D/A变换器
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电子测量与仪器(第3版) 3. 间接锁相式频率合成法
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(2)常用锁相环
分类:倍频式、分频式、混频式和组合式等。
2)分频式锁相环
定义:对输入信号频率进行除法运算的锁相环。
分类:有脉冲式、数字式两种基本形式
电子测量与仪器(第3版)
3. 间接锁相式频率合成法
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(2)常用锁相环
分类:倍频式、分频式、混频式和组合式等。
3)混频式锁相环
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即间接锁相式频率合成法,又称为锁相合成法:利用锁
相环(PLL)的频率合成方法。
(1)基本锁相环
基本锁相环是由鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF,即
低通滤波器)、电压控制振荡器(VCO)和基准晶体振荡器
组成的一个相位闭环反馈控制系统。
电子测量与仪器(第3版) 3. 间接锁相式频率合成法 (1)基本锁相环