锁相环论文2

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1、第1章绪论11」锁相环(PLL)—全数字锁相环(ADPLL)的发展过程11.2锁相环(PLL)11.2.1锁相环的发展及应用11.2.2锁相环的分类与特点21.2.3锁相环的优点31.3全数字锁相环的现状及发展31.4本论文的研究内容4第2章全数字锁相环的开发系统52.1EDA技术简介52.1.1EDA的发展52.1.2EDA技术的主要内容52.1.3EDA技术的基本特征及特点52.1.4EDA设计工具62.2现场可编程门阵列(FPGA)62.3硕件设计语言一VHDL6231VHDL语言简介62.3.2VHDL语言的特点72.4软件开

2、发工具一MAX+plusII8241MAX+PLUSII概述82.4.2Max+plusII功能简介92.4.3Max+plusII设计流程122.5实验开发系统12第3章设计总休规划143.1整体方案143.2关于全数字锁相环设计的儿种方案143.3设计分工173.3.1模块划分17第4章基于VHDL的全数字锁相环的设计194」全数字锁相环的介绍194.2ADPLL结构及工作原理194.3全数字锁相环模块介绍204.4全数字锁相环的VHDL设计204.4.1全数字锁相环的基本结构框图204.4.2全数字锁相环各模块原理及子程序设计2

3、14.4.3总休模块、仿真及休统性能分析25第5章结论与进一步研究的问题305」主要结论-ADLL同步范围305.2进一步研究的问题315.2.1ADPLL的减小波纹技术315.2.2ADPLL的实际应用32参考文献34致谢35附录A英文资料翻译36附录B源程序代码52第1章绪论1.1锁相环（PLL）—全数字锁相环（ADPLL）的发展过程锁相环从30年代开始发展，1932年，DeBellescize实现了第一个PLL,这个法国工程师称该发明为"相关通信”（coherentconmmunication）o直到实现可应用PLL集成电路，P

4、LL才广泛应用到工业界。第一个PLL集成芯片大约出现在1965年，是一个纯粹的模拟器件。采用一个模拟乘法器作为鉴相器，环路滤波器用无源或有源RC滤波器实现，利用大家熟知的压控振荡器VCO产生PLL的输出信号。今天，我们称这种类型的PLL为“线性PLL”（LPLL）。在接下来的几年里，PLL缓慢I佃稳定的转移到数字领域。大约在1970年，出现了第一个数字PLL（DPLL）,实际上，它是一个混合器件，仅仅鉴相器采用数字电路实现，即使用一个异或门（EXOR）或者一个JK触发器，剩下的模块仍然是模拟电路。随着数字电路技术的发展，数字锁相环在调

5、制解调、频率合成、FM立体声解码、彩色副载波同步、图彖处理等各个方面得到了广泛的应用。数字锁相环不仅吸收了数字电路可靠性高、体积小、价格低等优点，还解决了模拟锁相环的肖•流零点漂移、器件饱和及易受电源和环境温度变化等缺点，此外还具有对离散样值的实时处理能力，已成为锁相技术发展的方向°PLL是一个相位反馈控制系统，在DPLL中，由于误差控制信号是离散的数字信号，而不是模拟电压，因而受控的输出电压的改变是离散的而不是连续的；此外，环路组成部件也毫无例外地全部由数字功能模块组成，不包括任何无源元件，如电阻和电容等，故而这种锁相环就称之为全数

6、字锁相环（简称ADPLL）[,][2]o1.2锁相环（PLL）1.2.1锁相环的发展及应用锁相环（PLL）是一种电路，它使一个特殊的系统去跟踪另一个系统，更确切地说，PLL是一种使输出信号（由振荡器产生的）与参考信号即输入信号在相位与频率上同步的一种电路。同步状态常称为锁定，在此状态下振荡器的输出信号与参考信号之间的相位误差是零，或者非常小，但保持常数。如果存在相位误差，通过一种控制机理使控制电路作用丁•振荡器的方式使相位误差再次降低为最小值，在这种控制系统屮，输出信号的相位实际上是锁定在参考信号的相位上，因此我们称之为锁相环。锁相环

7、技术早期是为了解决接收机的同步接收问题，即接收机本振频率与输入信号的载频相等，相位同步。后来在电视接收机的扫描电路中应用锁相环，减少了噪声对同步的影响，使电视图象同步性能得到很大改善，使锁相技术得到了广泛应用。但是由于过去电子器件和材料工艺的限制，其制作复杂、成本较高，因此仅在要求较高的通讯、精密测量仪器以及电视机屮采用。随着电子技术的发展，特别是由于空间技术应用的需要，进一步推动了锁相技术的发展。从航天技术、无线电通讯、广播、雷达、导航、激光通讯、工农业生产的自动控制、遥控遥测到精密仪器测量、测绘制图自动化等各个方而都广泛使用锁相环

8、技术。随着集成电路技术的发展，逐步出现了集成的环路部件、通用单片集成锁相环路以及各种专用集成锁相环路，使得锁相环路逐渐变成了一个成本低，使用简便的多功能组件，这就为锁相环技术在更广泛的领域应用捉供了条件。锁相环的应用概括