锁相技术总复习题

锁相技术总复习题

1.什么是锁相？频率合成的基本含义是什么？锁相技术与频率合成技术的关系如何？

答：锁相：使输出周期性信号与输入周期性参考信号频率相等(频率同步或为整数倍关系)，而相位差保持恒定(相位锁定)的过程。频率合成是将一个高精确度和高稳定度的标准参考频率，经过混频、倍频与分频等，对它进行加、减、乘、除的四则运算，最终产生大量的具有同样精确度和稳定度的频率源。锁相与频率合成技术是实现相位自动控制的一门学科，是专门研究系统相位关系的技术。

2.锁相环的基本工作状态？对应的性能指标？P5

答：两种基本工作状态：一是捕获过程，二是同步。捕获过程有两个主要的性能指标，一是捕获带，另一个是捕获时间。同步的性能指标有稳态相差和环路的同步带。

3.给出环路构成框图，说明各部分的基本作用。为什么VCO是其固有积分环节？P5

答：图略。压控振荡器的数学模型为。。从模型上看，压控振荡器具有一个积分因子1/P，这是相位与角频率之间的积分关系形成的，锁相环路中要求压控振荡器输出的是相位，因此，这个积分作用是压控振荡器所固有的，通常称压控振荡器是锁相环路中的固有积分环节。

4.给出环路相位模型和动态方程，说明其作用以及动态方程的物理意义。P10、11

5.一阶环捕获的特点？一阶环的捕获带、同步带、快捕带？

答：一阶环的捕获过程没有周期跳跃，锁定过程是渐近的，且捕获时间的长短与初始状态有关。捕获带：环路能通过捕获过程而进入同步状态所允许的最大固有频差。。同步带：锁相环路能够保持锁定状态所允许的最大固有频差。。快捕带：保证环路只有相位捕获一个过程的最大固有频差。。

6.如何理解一阶环失锁状态下的频率牵引作用？P17

7.频率合成的基本方法有哪些？简要说明各自特点。

答：频率合成的基本方法：

1.直接频率合成(DS)，特点是，快速频率转换，任意高的分辨力，低相位噪声，高工作频率，硬件设备复杂，造价昂贵，输出有无用的寄生频率。

2.锁相频率合成(IS)，特点是，性能较完善，应用最广，可满足大多数应用要求。

3.直接数字频率合成（DDS），特点是：①超宽的相对带宽；②极精细的分辨率；③即时频率转换；④频率转换时能保持相位连续；⑤任意波形输出；⑥正交输出；⑦调制性能；⑧噪声与杂波。

8.双混频分频技术用来解决什么问题？给出框图。、

答：解决的问题是，混频输出的和、差频考得太近，滤波器难以实现。框图见P147页。

9.说明DDS的含义、构成框图、主要特点。

答：DDS是直接数字频率合成，它是利用全数字技术，直接合成信号的波形。框图见课件19页。

10.单环锁相频率合成器存在的主要问题？有哪些解决方案？

答：单环锁相频率合成器的问题：可编程分频器的上限频率限制了这种合成器的最高工作频率；分辨率与转换时间的矛盾。

解决方案：①下变频锁相环合成器；②前置分频，在可编程分频器的前段加一个固定模数V的前置分频器，这个固定模数分频器可工作到1GHZ以上，这就大大提高了合成器的工作频率。

11.小数分频环中，脉冲删除电路与相加器的作用？

答：脉冲删除电路的作用：在累加器溢出的时候，脉冲删除电路就删除一个脉冲。相加器的作用：让鉴相器输出的递减的阶梯电压和累加器经模数变换之后的递增的阶梯电压相加，得到所需的直流电平，改善合成器的输出频谱。

12.频率合成器的主要性能指标？

答：频率合成器的性能指标：①频率范围②频率分辨率③频率转换

时间④频率稳定度与准确度⑤频谱纯度

习题：1-3,1-4,1-5

习题：6-4,6-5,6-6