摘要:频率合成器是一种高性能的信号发生器,本文描述了作者设计的低相位噪声宽频带的信号发生器,并选择性的分析了一下相位噪声,解释了降低锁相环相位噪声的∑-△技术。
关键词:锁相环;相位噪声; cx72300;∑-△技术
引言
频率源是现代射频和微波电子系统的心脏, 其性能直接影响整个电子系统。随着无线电技术的发展,人们提出了各种各样的频率源的设计方案。大的来分,分两类:自激振荡源和合成频率源。常见的自激振荡源有晶体振荡器、腔体振荡器、介质振荡器、压控振荡器等,虽然这些振荡源在相位噪声,频率范围,频率稳定度等技术指标上,有着这样那样的缺点,但它们是第二类高质量合成频率源的基础和依据。第二类-合成频率源,按合成方案来分主要分为三种:直接模拟式合成、锁相式合成和直接数字式合成。这些方法方案各有优缺点,但是互相结合,基本上满足了现在各种性能要求的频率源。
设计概述
锁相式频率源具有输出频率高,频率稳定度高、频谱纯、寄生杂波小及相位噪声低等优点。本方案就是利用小数分频的锁相环,来实现一个宽频带低噪声的频率合成器,实现0~1GHz的低噪声正弦波信号。
0~1GHz的信号,相对带宽很宽,直接用锁相环是没法实现的,从压控振荡器的原理来讲,就根本找不到这样的一款压控振荡器。但是,结合直接模拟合成器原理,就可以找到这样一个巧妙方案。该方案可以分成四个模块来实现。如下图所示。2~3GHz信号的产生模块,本振信号(2GHz)的产生模块,混频模块和控制模块。
通过上面的图,可以看出,通过两个锁相环路产生了两个高分辨率,低相位噪声,同相对频率稳定度的频率信号,然后,通过混频滤波来实现0~1GHz的低噪声信号。
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