微波锁相振荡器的设计

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1、实验八微波锁相振荡器的设计及其测试实验八微波锁相振荡器的设计及其测试一、实验目的1.了解微波锁相振荡器的基本原理与设计方法，加深对基本锁相环工作原理的理解。2.熟悉微波锁相环数字频率合成器的电路组成与工作原理，测量以了解微波锁相振荡器的特性。3.学会使用微波软件对射频微波锁相振荡器的设计和仿真，并分析结果。二、预习内容1．熟悉振荡器的原理等理论知识。2．熟悉锁相振荡器设计的相关理论知识。三、实验设备项次设备名称数量备注1微波锁相环振荡器1套亦可用网络分析仪2频谱仪1组3示波器1台450ΩBNC及1MΩBNC连接线

2、4条5直流电源连接线1条DC-16MICROWAVE软件1套微波软件四、理论分析一个微波锁相环路框图可分为四大部分：压控振荡器、前置分频器、前置单模分频器、环路滤波器。如图8-1所示。VCO微波压控振荡器前置分频器UPB586MC前置单模分频器环路滤波器外置参考晶体图8-1微波锁相环路框图47实验八微波锁相振荡器的设计及其测试图8-2微波锁相环路原理框图MC-2大规模集成前置双模分频器大规模集成前置双模分频器MC-2是一种并行码输入PLL频率合成器.该器件通过16位并行码给N和A计数器编程,3位并行码给R计数器编

3、程.电路包括参考振荡器，分频器有八种选择的参考分频器，双端输出鉴相器，10位可编程计数器和6位可编程计数器。该器件的特点是：双模并行码8个除R选择：8，64，128，256，512，1024，1160，2048范围：3～1023；范围：0～63输入端：（1）频率输入端（1端）（2）RA0，RA1，RA2参考地址码输入端（4、5、6端）MC-2真值表参考地址码总参考分频比RA2RA1RA000080016401012801125610051210110241101160111204847实验八微波锁相振荡器的设计及

4、其测试（3）N0～N9N计数器编程输入端（11～20）（4）A0～A5A计数器编程输入端（23、21、22、24、25、10）计数器的预置决定了双模前置分频器的次数，ADE输入端全部内接上拉电阻，以确保输入端在开路时处于逻辑1状态。输出端MC双模前置分频器控制输出端（9端）MC-2大规模集成锁相环可采用片中或片外的参考振荡器锁定指示信号可得到计数器输出信号单模并行码编程8个除R选择：8，128，256，512，1024，2048，2410，8192范围：3～16383；两个误差信号共选择：单端口（三态）或双端口输

5、出（1）频率输入端（1端）频率合成器计数器的输入端。一般来自环路VCO，以交流耦合输入该器件，信号幅度达到标准CMOS逻辑电平，也可用直流。（2）RA0，RA1，RA2参考地址码输入端（5、6、7端）MC参考分频器真值表参考地址码总参考分频比RA2RA1RA000080011280102560115121001024101204811024101118192（3）N0～N13N计数器编程输入端（11～20、22～25）（4）A0～A5A计数器编程输入端（23、21、22、24、25、10）计数器计数到零时，这些输

6、入端就把编程数据预置到N计数器，其中N0是最低有效位。（5）参考振荡器输入／输出端（27、26）47实验八微波锁相振荡器的设计及其测试（6）T/R收发附加偏移输入端（21端）五、实验内容1、测量输入参考信号的波形，确定参考分频比。2、测量MCDE频率输入端（1端）的波形。3、用频谱仪测量在不同偏离载波时输出信号的相位噪声以及谐波电平值。微波输出频率4、中为微波输出频率，N为程序分频比，为参考频率，R为参考分频比。5、在本实验中N=5、、R＝86、六、实验步骤及注意事项测量输出频率、输出功率、杂散抑制、带内相位噪声

7、谱密度偏离频率偏离100Hz偏离1KHz偏离10KHz偏离100KHz相位噪声谱密度dBc/1HzdBc/1HzdBc/1HzdBc/1Hz测量输出频率输出功率杂散抑制七、实验报告要求画出电路框图及电原理图，根据试验内容，画出相应的波形。47