基于鎖相環(huán)的Chirp超寬帶信號源的設(shè)計與實現(xiàn)
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根據(jù)鎖相環(huán)的相位模型，可以推導(dǎo)出經(jīng)調(diào)制信號m(t)作用下環(huán)路的輸出相位θo(s)的表達(dá)式。根據(jù)圖2可得：
式中M(s)為m(t)的拉普拉斯變換。
為了分析方便，假定θi(s)=0，將(1)式整理可得：
式中Kvco為常數(shù)，誤差傳輸函數(shù)He(jw)具有高通特性。設(shè)調(diào)制信號m(t)的頻譜范圍為ΩL～ΩH，則當(dāng)環(huán)路的截止頻率遠(yuǎn)小于ΩL時，在ΩL～ΩH范圍內(nèi)有He(jw)≈l∠0°。此時式(5)可寫成：
從上面的分析可得出結(jié)論：當(dāng)環(huán)路工作于載波跟蹤狀態(tài)，即調(diào)制信號的頻率遠(yuǎn)大于截止頻率時，在調(diào)制信號頻率范圍內(nèi)，環(huán)路的閉環(huán)頻率特性近似為零。這樣，環(huán)路對調(diào)制信號閉環(huán)一周的響應(yīng)m’(t)約等于零，因而環(huán)路控制信號近似等于調(diào)制信號m(t)。也就是說，環(huán)路閉合后VCO的控制信號和開環(huán)近似相同，這就使VCO的頻偏dθo(t)／d(t)正比于調(diào)制信號m(t)，這樣既可以實現(xiàn)Chirp超寬帶信號的產(chǎn)生，同時又能保證載頻的穩(wěn)定。
2 基于鎖相環(huán)的Chirp超寬帶信號源的設(shè)計和實現(xiàn)
本文設(shè)計的Chirp超寬帶信號源是基于鎖相環(huán)的，鎖相環(huán)的引入是這個設(shè)計的特色，其他調(diào)制部分電路可以用FPCA及高速DA器件簡單實現(xiàn)，因此本節(jié)主要介紹電荷泵鎖相環(huán)的設(shè)計。
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