双调制锁相频率合成器的电路设计与实现方案介绍.doc
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1、双调制锁相频率合成器的电路设计与实现方案介绍1 引 言在便携式及车载型电台中,多采用直接调频技术,应用以电压调控的变容二级管,使振荡器的频率产生偏移,由于锁相环环路误差传递函数的高通特性,被搭载的调制信号不能出现阻带内的低频或直流分量,数字调制即表现为长“0”或长“1”的状态,否则会使频偏降低或消失。这对数传电台不利,为此可对基带数据进行扰码,减小长“0”或长“1”的状态,但又会带来误码的传递,为了解决这个问题本文提出采用双调制锁相频率合成器的方法。2 双调制电路工作原理双调制锁相频率合成器构成如图1所示,fo一般用高精度和高稳定晶体产生,以达到锁相输出频率和晶振同等级别的性能。这种系统可以被
2、用来直接调频,作为模拟调制或数字调制。一般锁相调制电路只调制VCO,而双调制方法就是既调制VCO,又调制晶体基准源,通过两者互相补偿来实现任意低频调制频偏。根据环路的线性相位模型1,可以分别计算双调制中UF1(t)和Uf2(t)的调制作用,以下均以拉普拉斯变换表示。单独考虑UF2(t)的调制时1(s)=0,产生的输出相位为:由式(3)、式(6)可得He(s)具有高通特性,所以必须使调制频率在他的通带之内才行,进入阻带后调制频偏很小,甚至消失。若选择G1(s)=G2(s)=1,则总输出相位为:当K1/M=K2/N=K时由此可见双调制电路可以使两个调制的效果相互补偿,得到在很宽调制范围内频偏正比于
3、调制信号的FSK调制器,同样也适合模拟的FM调制。环路中配备了可预置分频器“N分频”和“M分频”,软件可控,通过单片机控制可实现任意频率的输出,即:3 电路设计与实现双调制的VCO调制部分采用变容二极管组成的西勒振荡2,电路如图2所示。其中D4用于锁相环路自调节,D3用于FSK调制,Q4及周边的元件构成振荡器的核心电路,产生实际所需的射频信号源,Q5和Q7是缓冲电路,其中Q5输出信号提供给锁相环,作为频率(或相位)反馈信号,Q7是一个反向放大器,输出信号提供给功率放大器。之所以要用Q5,Q7,缓冲,是为了隔离负载效应,避免功放的输入阻抗对压控振荡器的频率产生牵引,影响频率的精度。另一调制部分采
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