基于ADF4159的高性能信号源设计

论文总字数：22395字

摘 要

关键词：信号源 锁相环 ADF4159 频率合成器

THE DESIGN OF HIGH PERFORMANCE SIGNAL SOURCE BASED ON ADF4159

Abstract：The signal source is one of the electronic instruments that can generate the standard signal, and is also one of the basic instrument, which is widely used in communication technology, measurement and research.. At the same time, the signal source is one of the essential parts of the modern electronic equipment, and the variety of signal given by the signal is given by the equipment, which is used to study and analyze the performance of the device.. This thesis is to design the signal source by using the phase-locked loop frequency synthesis technology (PLL), by ADF4159 which is a high performance frequency synthesizer and connected to the loop filter and voltage controlled the connection between oscillator, to achieve phase-locked loop structure, through the registers in the chip to read and write to achieve to the specific frequency of output signal. The designed signal source has the advantages of simple structure, low cost, small volume and good stability of output signal.

KEY WORDS: Signal source ，PLL ，ADF4159， frequency synthesizer

目录

摘要 ………………………………………………………………………………………1

Abstract……………………………………………………………………………………1

1. 绪论 ……………………………………………………………………………3

1.1选题背景…………………………………………………………………………3

1.2信号源的介绍……………………………………………………………………3

1.3锁相环的介绍…………………… ……………………………………………4

1.4设计的任务和要求………………………………………………………………4

1. 锁相环和频率合成技术……………………………………………………………4

2.1锁相环的结构及基本原理……………………………………………………4

2.2锁相环路的各部件及其数学模型……………………………………………6

2.3频率合成技术…………………………………………………………………12

1. 器件介绍……………………………………………………………………………13

3.1 ADF4159芯片介绍………………………………………………………………………13

3.2 AD8065芯片介绍…………………………………………………………………………25

3.3 ROS-535 压控振荡器介绍………………………………………………………………25

第四章电路设计与仿真………………………………………………………………………26

第五章电路的制作和调试……………………………………………………………………27

总结……………………………………………………………………………………………30

致谢……………………………………………………………………………………………20

参考文献（References） ……………………………………………………………………32

1. 绪论

1.1选题背景

在电子技术及电力电子技术高速发展的今天，需要非常多的用于电路分析的仪器，同时对仪器精度的要求也变得非常高。技术的发展目标同时变得更加经济化、智能化、人性化。同时频率方便可调且高精度的信号源，在现代电子学的各个领域都非常实用，除了万用表和信号源，信号源将是普及率最高的电子仪器。性能越高的信号源可以产生更多的波形种类和更高的频率，但同时就大大提高了技术要求和器件成本。而在现代电子技术中，我们可以通过直接频率合成和锁相环频率等技术，获得非常高精度、高稳定、多频率的振荡信号输出。 

无线电调幅信号的锁相同步检波技术的提出是在30年代，这就是锁相环技术的起源的年代；电视技术在40年代得到发展；空间技术的发展则是在50年代；单片机锁相环路和集成锁相环部件的研究则是在60年代被研究出来了；70年代由于飞速发展的半导体和集成电路技术，在电子技术领域中，锁相技术的应用也越来越广泛；80至90年代已经逐步完善了锁相环路理论和研究，在电子技术领域，它以成为不可或缺的一部分。近年来，锁相技术在测量、通信、航天、原子能等领域的应用也越来越广泛，锁相环能够非常完美的地完成对信号的提取、对模拟和数字通信电路的调制与解调、信号的同步和跟踪、频率的合成、滤波等功能，这已经让锁相环在电子设备得到了普及。随着今天通信技术和电子系统的快速发展，集成锁相环和数字锁相环也正朝着集成化，数字化，多用化的方向快速前进。利用锁相环路结构制作信号源也变得非常简单。基于锁相环的频率合成技术也成为了制作信号源的核心技术。

1.2 信号源的介绍

信号源又可以称为振荡器或信号发生器，凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，广泛的应用于通信技术和电子系统的各个方面。根据信号输出波形的不同，信号源可以划分为四大类。正弦信号发生器：正弦信号发生器产生正弦信号发生器。脉冲信号发生器：脉冲信号发生器可以产生宽度、幅度和重复频率都可可以调制的矩形脉冲的发生器。函数发生器：又称波形发生器。它可以产生一些随时间变化而周期性变化的波形（主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号。随机信号发生器：随机信号发生器主要分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。

1.3锁相环的介绍

锁相环最早出现于1932年，当时英国的研究人员开发了一种替代Edwin Armstrong的超外差接收机，称为零差，在这种零差或零拍系统中，本地振荡器被调谐为所需的输入频率与输入信号的乘积。产生的输出信号包括原始音频调制信息。其目的是开发一个比超外差式接收机需要更少的调谐电路的替代接收电路。由于本地振荡器的频率迅速变化，自动校正振荡器信号，使它和所需的信号具有相同的频率和相位，1932年这项技术在法国发表了，从此锁相环诞生了。

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