《锁相频率合成》

目录1

符号1

第一章导论4

1.1 频率的含意4

1.2频率合成的含意5

1.3 频率与电压电流的相互转换6

1.4 频率的数学运算9

1.4.1加法和减法——混频器9

1.4.2倍频器14

1.4.3分频器15

习题16

第二章合成器的类型19

2.1 数字（查表）合成器19

2.2直接合成器21

2.3锁相（间接）合成器27

2.4 组合法30

习题34

第三章锁相频率合成器，单环路，线性特性36

3.1 频率合成部件概述36

3.1.1压控振荡器（VCO）36

3.1.2除N分频器（÷N）41

3.1.3鉴相器41

3.1.4环路滤波器42

3.2环路工作原理43

3.2.1定性分析43

3.2.2数学描述46

3.3环路低通滤波器55

3.4同步带58

3.5暂态响应60

附录3A 线性化网络的设计64

3A.1直线近似法65

3A.2连续近似法69

习题70

第四章调制、边带及噪声谱72

4.1 调幅和窄带调频的频谱表示法73

4.2 单边带信号分解成调幅及调频信号76

4.3 本地振荡器在混频器中的调制效应79

4.3.1调频转移79

4.3.2调幅抑制80

4.3.3本振分量之间的混频作用81

4.3.4中频干扰82

4.4 倍频信号的调制作用85

4.5 分频信号的调制作用85

4.6振荡器的频谱95

4.7 谱密度之间的关系98

4.8典型频谱形状103

4.9 部件噪声107

4.10合成器输出端的噪声密度108

习题112

5.1.1平衡混频器114

5.1 鉴相器的种类114

第五章鉴相器114

5.1.2高速采样电路116

5.1.3异或门119

5.1.4触发器121

5.1.5采样保持式鉴相器126

5.1.6鉴相鉴频器134

5.2采样电路对环路传递函数的影响143

5.3 Z变换表示法152

5.4 滤波器的位置157

习题157

第六章分频器159

6.1 触发器159

6.2 分频器种类164

6.3可预置分频器169

6.4 前置分频器和吞脉冲分频器177

6.6预置和偏移183

6.5其它的基数183

6.7用于合成器的其它逻辑电路187

6.8注意事项187

6.9 与模拟输入接口188

习题191

第七章较复杂的配置194

7.1合成器中的外差作用194

7.1.1输出信号上所产生的寄生耦合195

7.1.2环路上的寄生耦合196

7.1.3由寄生信号所引起的误计数198

7.1.4中频滤波器的影响200

7.1.5中频动态范围203

7.2高阶环路203

7.2.1一般二阶环路205

7.2.1.1滞后超前滤波器206

7.2.1.4几何解释209

7.2.1.3积分型超前滤波器209

7.2.1.2滞后（低通）滤波器209

7.2.1.5等效电路212

7.2.1.6暂态响应215

7.2.2具有积分型超前滞后滤波器的环路217

7.2.3两种响应之间的相似性226

7.3 数字相位式合成器227

习题234

第八章大信号特性237

8.1 能获得锁定的单环路238

8.1.1最佳增益的形成239

8.1.2恒定的增益242

8.2 非线性特性的表达式244

8.2.1一阶环路246

8.2.2二阶环路248

8.2.2.1正弦型鉴相器249

8.2.2.2三角型鉴相器251

8.2.2.3锯齿型鉴相器252

8.2.2.4一般鉴相器的特性255

8.2.2.5器件的饱和以及工作点的漂移所产生的影响256

8.3捕获过程258

8.4 由相移所产生的假锁262

8.5 由采样所产生的假锁265

8.6捕获的模拟267

8.7捕获的测试270

附录8A 简单环路获得锁定的详细分析274

附录8B 采用CSMPⅢ的暂态模拟276

习题279

第九章捕获辅助电路281

9.1 鉴相器捕获辅助电路281

9.2搜索振荡器捕获辅助电路283

9.3 改变环路参数以利于捕获286

9.4捕获辅助逻辑287

9.4.1鉴相鉴频器287

9.4.2分频器的保持逻辑288

9.4.3限制相位范围291

9.4.4减小鉴相器的线性范围292

习题294

第十章频谱纯度296

10.1 噪声的抑制296

10.2 注入锁定所产生的边带298

10.3 将相位噪声密度转换为稳定度的方法299

10.3.1相位与频率偏移299

10.3.2阿仑方差301

10.3.3关于其它时域稳定度的计算306

10.4 频率稳定度的测量306

10.4.1用鉴相器测量307

10.4.2用鉴频器测量308

10.4.3边带密度的测量310

习题311

参考文献312