基于鎖相環(huán)的Chirp超寬帶信號源的設(shè)計與實現(xiàn)
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根據(jù)以上計算有源三階環(huán)路濾波器參數(shù)方法，計算出各元件的值如表1所示。計算中取相位裕度為φ=45°；環(huán)路帶寬200 kHz；鑒相頻率為10 MHz；鑒相器的增益Kφ=5 mA；VCO的增益為Kvco=43．3 MHz／volt；VCO的輸出頻率Fout=580 MHz；有源器件運放的增益A=2。本文引用地址：http://yuyingmama.com.cn/article/156036.htm
根據(jù)上述設(shè)計結(jié)果，采用AD公司的環(huán)路濾波器設(shè)計軟件ADIsimPLL，在鑒相頻率為10 MHz、VCO振蕩頻率為580 MHz的條件下對該有源三階環(huán)路濾波器進行仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。從系統(tǒng)的開環(huán)響應(yīng)波特圖可以看出，幅度增益為0 dB時，相位在-135°附近，有45°的相位裕量；相位在-180°時，幅度增益為-20 dB左右，由此可見該鎖相環(huán)路是穩(wěn)定的。
3 電路測試結(jié)果分析
根據(jù)以上設(shè)計方案制作了Chirp超寬帶信號源硬件電路，經(jīng)過一系列實驗，在安捷倫頻譜儀E4440A中測得VCO輸出信號的頻譜如圖5所示。產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號的起始頻率為580MHz，截止頻率為720MHz，中心頻率在650MHz，帶寬為140 MHz。由測試結(jié)果可知，產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號滿足UWB的定義，而且輸出信號的頻率質(zhì)量好，頻帶內(nèi)譜線比較平坦。
4 結(jié)論
本文設(shè)計的Chirp超寬帶信號源是基于鎖相環(huán)的，利用了鎖相環(huán)工作在載波跟蹤狀態(tài)時VCO的輸出信號與調(diào)制信號成正比的特性，來保證產(chǎn)生載頻穩(wěn)定度高的Chirp超寬帶信號，從而改善了直接模擬法中產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號載頻穩(wěn)定性差的缺點。通過理論分析和電路實驗驗證了該方法的有效性，該方法具有硬件電路簡單，可靠性高等特點，而且產(chǎn)生的Chirp超寬帶信號的參數(shù)是可調(diào)的。
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