一个简单的PLL频率综合器表现出各种限制和权衡。对频率综合器性能的主要影响是由为了实现较高的频率所需的大分频比和较高的分辨率引起的。注意由PLL器件产生的任何噪声以20logN的速度恶化,其中N为分频比。工作在小步长的传统的整数分频锁相环,分频比较大是因为步长必须等于鉴相器的比较频率。结果相位噪声大幅恶化。此外频率综合器的切换速度由其环路带宽决定,因此受限于鉴相器比较频率。由于环路滤波器带外抑制不足,或者甚至环路不稳定,增加环路带宽可能会导致更高频的参考杂散。因此,这个简单的单环架构锁相环受限于相互排斥的设计目标。它通常用于要求不高的应用领域或侧重于低成本应用。频率综合器有什么优点?福建频率综合器低相位噪声本振
小数N分频综合器打破了频率分辨率和其它特性之间的联系,通过采用小数分频比使得对于一个给定的步长允许更高的比较频率。通过改变两个(或更多)分频比(比方说,n和n+1)并且在一定时间内平均其输出频率实现小数分频。另一种了解这个过程的方法是计算在给定时间间隔内由此复杂的分频器产生的脉冲数。显然,平均分频系数介于n和n+1之间,且取决于每个分频器处理多少个脉冲。此方案比较大的问题是小数N分频器输出的瞬时频率不恒定。分频系数的突然变化导致了相位的不连续性,使得鉴相器输出电压产生了尖峰。由于频率划分变化以同样的频率周期性地产生,它在综合器的输出频谱中表现为离散的杂散。抑制这种谐波需要必须足够小的PLL滤波器带宽,而这可能会影响相位噪声和速度性能。 福建频率综合器低相位噪声本振通过调节频率综合器的参数,可以生成不同频率和相位的光脉冲序列,从而实现高速数据传输。
频率合成器按照频率产生机理,可以分为:直接模拟合成法、锁相环合成法和直接数字合成法。1、直接模拟合成法利用倍频、分频、混频及滤波,从单一或几个参数频率中产生多个所需的频率。该方法频率转换时间快(小于100ns),但是体积大、功耗大,目前已基本不被采用。2、锁相环合成法通过锁相环完成频率的加、减、乘、除运算。该方法结构简化、便于集成,且频谱纯度高,目前使用比较广,但存在高分辨率和快转换速度之间的矛盾,一般只能用于大步进频率合成技术中。
总的来说,间接的基于VCO的PLL频率综合器是目前当下流行的方案。将来预计通过减少PLL残留本底噪声来提高性能,以支持兆赫范围的环路滤波。迅速的切换速度(几微秒)和低相位噪声(10GHz输出,在10kHz偏移频率约为-130dBc/Hz)是当今设计者近期共同的目标。小尺寸、可扩展的功能(如内置的调制和幅度控制)和低成本是工业界的设计目标。然而未来激动人心的发展,可能是结合具有巨大的发展潜力的DDS技术。通过拓展DDS可用带宽和减小其杂散会带来许多进步。倍频和/或上变频技术可能为毫米波或更高频率(虽然DDS本身带宽会不断增加)带来可用的带宽。频率综合器被誉为现在电子系统的“心脏”,是当今通信、雷达等电子系统实现高效性能指标的关键部分。
在频率综合器反馈路径上使用频率转换(混频)技术可以提高频率综合器的主要特性。其主要思路是将VCO的输出在混频器和偏移频率源的帮助下转换成一个低得多的频率。在某些情况下(例如,当工作频率范围较窄时)可以完全消除分频器的反馈。在这种情况下,环路分频系数等于1,相位噪声没有发生恶化。此外,通过在反馈路径中用乘法器代替分频器可以进一步减少PLL器件的残余噪声的影响。简单的频率偏移方案的主要缺点是频率覆盖范围有限。对于一个固定的偏移频率,扩大输出频率带宽会导致混频器输出的中频频率升高。这就需要一个分频系数更大的分频器,从而使这种方法失效。为了保证分频比较小,偏移信号频率应尽量靠近射频输出频率。这可以通过使用宽带偏移信号的多环路方案来实现(图8)。 什么是锁相环(PLL)频率合成器?湖北20GHz频率综合器价格
频率综合器具有低相位噪声特性,这意味着输出信号的相位变化很小,从而提高了系统的性能和精度。福建频率综合器低相位噪声本振
率合成器是现代电子系统的重要组成部分,在通信、雷达、导航、电子对抗和测试设备中都得到了广的应用。频率合成器的主要性能指标包括以下几个方面。(1)输出频率范围频率范围是指频率合成器输出比较低频率和输出比较高频率之间的变化范围,包括中心频率和带宽两个方面的含义。(2)频率稳定度频率稳定度指在规定的时间间隔内,频率合成器输出频率偏离标定值的数值,分为长期、短期和瞬间等3种稳定度。(3)频率间隔频率间隔是指两个输出频率的*小间隔,也称频率分辨率。不同用途的频率合成器,对频率间隔的要求是不同的,小到几赫兹,大到兆赫量级。(4)频率转换时间频率转换时间是指输出频率由一个频率转换到另一个频率的时间。(5)频谱纯度频谱纯度以杂散分量和相位噪声来衡量,杂散又称寄生信号,分为谐波分量和非谐波分量两种,主要由频率合成过程中的非线性失真产生;相位噪声是衡量输出信号相位抖动大小的参数。 福建频率综合器低相位噪声本振
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