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第一章 概论 1

第一节 频率合成的概念 1

第二节 频率合成的分类 2

2-1 直接式合成 5

2-2 非直接式合成 7

2-3 锁相环在频率合成器中的其它应用 8

第三节 频率合成器的主要电指标 11

第二章 频率标准 23

第一节 5MHz高稳定石英晶体振荡器 23

1-1 奇次机械谐波晶体振荡器 24

1-2 恒温槽采用的连续式温度控制系统 30

1-3 启动电平控制系统 32

1-4 隔离放大器 32

1-5 频率校准电路 34

1-6 多重稳压供电电路 36

第二节 200KHz桥式石英晶体振荡器 37

2-1 桥式晶振的物理过程 37

2-2 桥式晶振的稳频原理 38

2-3 桥式晶振的线路举例 42

第三节 温度补偿式石英晶体振荡器 44

第四节 带晶体滤波器的高稳定晶振 45

第三章 滞波发生器 48

第一节 谐波发生器的基本原理 48

第二节 谐波发生器基本部件的工作原理 53

2-1 正弦分频部件 53

(一)同步正弦分频器 53

(二)再生式正弦分频器 65

2-2 脉冲分频部件 75

(一)RS触发器 75

(二)脉冲分频部件线路举例 76

2-3 脉冲产生(或脉冲形成)部件 80

(一)由参考电压形成冲击激励振荡序列 81

(二)由参考电压形成窄脉冲序列 88

第四章 选频式频率合成器 95

第一节 单个选频系统的选频式频率合成器方案设计中应注意的问题 96

第二节 多个选频系统的选频式频率合成器 101

2-1 当要求频率间隔很小时，单个选频系统存在的矛盾 101

2-2 多个选频系统缩小频率间隔的方法 102

2-3 多个选频系统的频率合成器扩展波段和插入单边带信号的方法 108

2-4 MC稳频单元方案介绍 111

2-5 MC稳频单元的改进 119

2-6 多个选频系统频率合成器度盘读数刻制的方法 124

2-7 多个选频系统频率合成器的优缺点 127

第五章 模拟锁相环的基本电路 128

第一节 压控振荡器 129

1-1 压控振荡器的基本类型 129

1-2 频率合成器中对压控振荡器的要求 130

1-3 VCO的相位噪声 131

1-4 由调谐电路引入的VCO输出相位噪声 138

第二节 鉴相器(相位检波器) 145

2-1 开关型鉴相器的工作原理 146

2-2 鉴相器的增益系数 148

第三节 环路滤波器 149

3-1 RC积分滤波器 150

3-2 无源比例积分滤波器(超前滞后网络) 151

3-3 有源比例积分滤波器(有源超前滞后网络) 154

第六章 模拟锁相环的性能分析 157

第二节 锁相环的数学模型 157

1-1 鉴相器的数学模型 157

1-2 环路滤波器的数学模型 158

1-3 压控振荡器的数学模型 158

1-4 模拟锁相环的数学模型 159

2-1 传递函数一般式的推导 161

第二节 锁相环的传递函数 161

2-2 采用不同型式环路滤波器时的传递函数 162

2-3 锁相环的-3db带宽 165

第三节 锁相环中的同步和跟踪 166

3-1 同步 167

3-2 跟踪 175

3-3 同步频带和跟踪范围的测量 177

3-4 同步频带在频率合成器中的实际意义 179

4-1 环路暂态特性的主要指标 180

第四节 锁相环的暂态特性 180

4-2 环路在频率阶跃信号作用下的输出响应 181

4-3 超调量 184

4-4 环路的调整时间Ts 185

第五节 锁相环的捕捉过程 187

5-1 什么叫捕捉过程 187

5-2 捕捉过程发生的时机 188

5-3 快捕的粗略分析 188

5-4 快捕带 190

5-5 慢捕(频率牵引) 194

5-6 捕捉频带的测量 198

5-7 锁相环中常用的扩捕方法 199

第六节 锁相环的滤波性能 205

6-1 环路对输入端噪声的滤波性能 205

6-2 环路对压擦振荡器内部噪声的滤波性能 215

6-3 锁相环对杂散干扰的滤除能力 221

第七节 锁相环同步过程稳定性的分析 222

7-1 反馈系统稳定性分析的方法 222

7-2 判别环路稳定性的波特图 224

7-3 二阶环路稳定性的讨论 227

7-4 波特图的近似绘制方法 229

附录一 付氏变换和拉氏变换 235

附录二 信号通过线性系统 248

第七章 混频锁相式频率合成器 254

第一节 并联插入法 254

第二节 串联插入法 259

第八章 脉冲锁相式频率合成器 264

第一节 脉冲锁相环的基本原理 264

1-1 脉冲锁相环的特征 264

1-2 脉冲鉴相器的工作原理 265

1-3 脉冲鉴相器取样脉冲宽度r和被取样电压的周期Tv的比值m的选择 271

1-4 脉冲锁相环的捕捉过程 275

第二节 脉冲锁相环线路举例 282

2-1 某单边带接收机所用脉冲锁相环的方框图 282

2-2 某单边带接收机所用脉冲锁相环的线路举例 283

第三节 具有搜索振荡器的脉冲锁相环，换频时间、快捕带、同步带的估算和测量 307

3-1 换频时间的估算 307

3-2 快捕带和同步带的计算 309

3-3 快捕带和同步带的测量 309

第四节 具有搜索振荡器的脉冲锁相环VCO起始偏压的确定和频率调整 311

5-1 引起错捕的原因 314

第五节 脉冲锁相环输出频谱中最小频率间隔确定的原则 314

5-2 不发生错捕的条件 315

5-3 多个脉冲锁相环级成的频率合成器方案介绍 315

第九章 数字锁相环的基本电路 322

第一节 基本数字锁相环的方框图 322

第二节 数字鉴相器 324

2-1 取样鉴相器 324

2-2 电流型鉴相器 340

第三节 可变分频器 352

3-1 集成电路固定分频器 353

3-2 单位可变分频器 361

3-3 多位可变分频器 370

3-4 脉冲吞除技术 389

附录 集成电路简介 407

第十章 数字锁相环的性能分析 427

第一节 数字环的稳频原理 427

1-1 取样数字环的稳频原理 427

1-2 电流型数字环的稳频原理 430

1-3 数字环的同步带 433

第二节 数字环的换频原理 435

2-1 数字环的换频原理 435

2-2 数字环的捕捉带 438

第三节 数字环的数学模型和传递函数 440

第四节 数字环的相位噪声 445

4-1 数字环输出相位噪声计算式的推导 445

4-2 数字环各部件相位噪声的分析 447

4-3 数字环相位噪声的计算 458

第五节 数字环的寄生输出 464

5-1 鉴相频率泄漏所引起的寄生输出 464

5-2 电源频率对VCO寄生调制所造成的寄生输出 470

5-3 辅助环输出信号的泄漏 471

第六节 数字环的设计步骤 472

1-2 方案介绍 478

1-1 主要技术指标 478

第十一章 数字式频率合成器方案介绍 478

第一节 2～29.9999MHz数字式频率合成器方案介绍 478

第二节 2.0001～3.0000MHz(或2.1001～3.1000)数字式频率合成器方案介绍 483

2-1 主要技术要求 483

2-2 方案介绍 483

第三节 73～101.1MHz双环数字式频率合成器方案介绍 487

第四节 73.2～101.6MHz三环数字式频率合成器方案介绍 488

第一节 频率准确度的测量和校频 492

1-1 频率准确度的测量 492

第十二章 频率合成器主要电指标的测量方法 492

1-2 利用BPV时号测量频率准确度和校频 494

第二节 长期稳定度和短期稳定度的测量 499

第三节 瞬时稳定度的测量 500

3-1 差拍周期法测频 500

3-2 误差倍增技术 501

3-3 瞬稳测试仪的原理方框图 502

第四节 频谱纯度的测量 508

4-1 相位噪声的测量 508

4-2 寄生输出的测量 510