基于鎖相環(huán)的Chirp超寬帶信號(hào)源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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根據(jù)以上計(jì)算有源三階環(huán)路濾波器參數(shù)方法，計(jì)算出各元件的值如表1所示。計(jì)算中取相位裕度為φ=45°；環(huán)路帶寬200 kHz；鑒相頻率為10 MHz；鑒相器的增益Kφ=5 mA；VCO的增益為Kvco=43．3 MHz／volt；VCO的輸出頻率Fout=580 MHz；有源器件運(yùn)放的增益A=2。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156036.htm
根據(jù)上述設(shè)計(jì)結(jié)果，采用AD公司的環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)軟件ADIsimPLL，在鑒相頻率為10 MHz、VCO振蕩頻率為580 MHz的條件下對(duì)該有源三階環(huán)路濾波器進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。從系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)響應(yīng)波特圖可以看出，幅度增益為0 dB時(shí)，相位在-135°附近，有45°的相位裕量；相位在-180°時(shí)，幅度增益為-20 dB左右，由此可見(jiàn)該鎖相環(huán)路是穩(wěn)定的。
3 電路測(cè)試結(jié)果分析
根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案制作了Chirp超寬帶信號(hào)源硬件電路，經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，在安捷倫頻譜儀E4440A中測(cè)得VCO輸出信號(hào)的頻譜如圖5所示。產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號(hào)的起始頻率為580MHz，截止頻率為720MHz，中心頻率在650MHz，帶寬為140 MHz。由測(cè)試結(jié)果可知，產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號(hào)滿足UWB的定義，而且輸出信號(hào)的頻率質(zhì)量好，頻帶內(nèi)譜線比較平坦。
4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)的Chirp超寬帶信號(hào)源是基于鎖相環(huán)的，利用了鎖相環(huán)工作在載波跟蹤狀態(tài)時(shí)VCO的輸出信號(hào)與調(diào)制信號(hào)成正比的特性，來(lái)保證產(chǎn)生載頻穩(wěn)定度高的Chirp超寬帶信號(hào)，從而改善了直接模擬法中產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號(hào)載頻穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。通過(guò)理論分析和電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性，該方法具有硬件電路簡(jiǎn)單，可靠性高等特點(diǎn)，而且產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號(hào)的參數(shù)是可調(diào)的。
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