基于数字锁相环的晶振频率同步模块设计

为满足现代通信技术、雷达技术、电子测量以及光电应用领域对高稳定度高准确度时钟的要求,设计了一种基于数字锁相环的晶振同步系统.系统以基于FPGA数字延迟线的高分辨率鉴频鉴相器以及在MicroBlaze核中实现的卡尔曼数字环路滤波器为核心,通过16 bit DAC微调本地晶振振荡频率,使其同步于GPS秒脉冲,从而获得了高准...     

一种应用于电荷泵锁相环的高性能鉴频鉴相器

鉴频鉴相器是电荷泵锁相环中的一个重要模块,它的死区、速度、鉴相范围、鉴相灵敏度等因素影响整个锁相环的性能,其中死区和速度是两个非常重要但相互矛盾的技术指标。本设计为一种预充电型鉴频鉴相器,采用了TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,利用Agilent公司推出的系统分析软件ADS(Advanced Design System)完成对电路的仿真。仿真结果表明鉴频鉴相器鉴相灵敏度好,速度快,鉴相死区仅为5ps,很好地解决了速度与死区之间的矛盾。     

SDH设备时钟中的数字锁相环设计

提出了一种新的用于实现SDH设备时钟的数字锁相环,采用时数转换器来实现数字锁相环中的鉴相器;该时数转换器的时间测量精度达到200 ps,因而极大地改进了鉴相器的鉴相精度;改进后的数字锁相环具有很好的频率稳定度和相位特性,对时钟源有很好的跟踪能力,且能实现时钟源的平滑切换,完全满足了ITU-T G.813规范要求。     

应用于USB全速设备中的锁相环设计

针对USB全速设备中通常需要外接晶振来为芯片提供时钟这一问题,提出了一种适用于USB全速设备的低功耗锁相环的实现方法.根据USB全速设备中的数据传输速率,该锁相环设计在标准电荷泵锁相环的结构上增加了时钟信息提取单元和低功耗控制模块,采用了改进的鉴频鉴相器和和差分型压控振荡器实现,并在0.35μm标准工艺下完成了锁相环版图.实验结果验证了该锁相环电路性能,结果满足USB协议要求.     

基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统

针对恒温晶振长期稳定性差和GPS易受干扰、短期稳定性差等问题,设计了基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统。该系统采用"ARM+CPLD"的模式作为核心处理单元,以GPS的秒脉冲信号为基准,采用频率偏差测量模块在2个相邻的秒脉冲之间对高频信号的晶振频率进行检测,并采用自适应PID控制器实现对恒温晶振输出频率的调节,有效地解决了因单个频率偏差过大而影响恒温晶振控制电压精度的问题,提高了系统的稳定性;以秒脉冲信号为计时器,定时对分频器进行复位操作,实现了恒温晶振累积误差的自动消除,保证了输出信号相位的同步。测试结果表明,该系统实现了瞬变电磁发射机和接收机的高精度同步,在GPS信号正常的情况下,同步精度约为270ns;在GPS信号丢失的情况下,同步精度约为350ns。目前该系统已成功应用到瞬变电磁探测系统中,大量应用结果表明,该系统稳定性好,同步精度高。     

均匀圆阵下微波光子鉴相相关干涉仪测向算法

为实现高频段微波信号的精确测向,提出了一种基于微波光子鉴相器的均匀圆阵相关干涉仪测向算法。为克服传统的电域鉴相器工作频段低、带宽窄的缺点,利用微波光子技术高频段、大带宽、低损耗和抗电磁干扰的优点,基于双偏振调制器设计一种微波光子鉴相器,利用光干涉将相位差信息映射为光信号功率,通过测量功率计算出相位差。该微波光子鉴相器精度高,能实现±180°的相位差测定,鉴相精度为±2°。利用余弦函数克服了传统相关干涉仪存在的相位模糊问题。同时,为确保算法的实时性,测向算法需选取适当的步进角度。为克服步进角度引入的测向误差,利用二维抛物面进行拟合插值运算,从而提高算法的精确度。最后,通过仿真验证了微波光子鉴相器和相关干涉仪测向算法的有效性。     

基于FPGA的可消除高频非线性的动态分频鉴相器

提出了一种可消除高频非线性的动态分频鉴相器的结构和实现方法,输入信号经波形变换后,利用FPGA进行分频,并通过8位拨码开关来设置1~255不同的分频系数,分频后通过数字鉴相器、低通滤波器和调理放大电路实现鉴相。这种设计不仅大大提高了鉴相范围和灵敏度,而且消除了高频非线性化现象。实验表明,该数字鉴相器输入频率范围200 kHz~100 MHz,鉴相范围-510π~+510π,线性度优于±1.5%,同时具有根据不同应用需求进行动态分频的特点。     

可编程控制移相器设计与实现

本论文主要研究了锁相环的特性,得出通过加入控制电压,可以得到不同的移相信号.然后将原始信号和输出信号与移相后的信号通过鉴相器来比较,将比较结果通过MCU辨别是否达到要求;若没达到要求就将输出信号继续输入移相,直到达到要求后再停止.其中锁相环是用到74HC4046,它是一个集成的低功率锁相环,其中集成了一个VCO,三个鉴相器.通过74HC4046和辅助电路的设计来实现一定范围的移相.     

微机械谐振器的快速测试方法

为了缩短微机械谐振器的测量时间,提高测量效率.提出了一种针对压阻检测的微谐振器的频率特性测试新方法,该方法利用欧姆鉴相器,积分器和微处理器实现对微弱信号的有效检测.欧姆鉴相器以检测电阻为鉴相器,利用欧姆定律实现参考信号和被测信号的乘法鉴相运算;通过积分器实现对鉴相结果的积分运算,抑制干扰和噪声;微处理器用于对积分数据的...     

一种具有新型延时单元的鉴频鉴相器设计

鉴频鉴相器是电荷泵锁相环的关键模块。死区表征鉴频鉴相器对两个输入信号最小相位差的鉴别能力,会使锁相环的杂散特性恶化,是鉴频鉴相器主要的设计考虑之一。基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,设计了一款具有新型延时单元的无死区鉴频鉴相器。该延时单元基于传输门及反相器设计,利用3位数字控制,实现8种不同的复位延时,可灵活配置,有效消除死区。其具备占用面积小、结构简单、易扩展和易移植等特点。仿真结果表明,设计的鉴频鉴相器具备消除死区的能力,能够应用于锁相环电路。