数字式锁相环频率合成器的设计

摘 要

论文描述了数字锁相环频率合成器的设计。首先介绍了该电子系统的原理方案；然后分析并完成了控制电路单元的设计，并计算出了电路外围元件参数。

该系统由基准频率发生器、锁相环、可编程分频器和数字频率计组成。基准频率发生器的功能是通过对石英晶体振荡器进行256（）次分频得到基准频率；锁相环的功能是对输入信号进行频率锁定和跟踪。当锁相环锁定时，压控振荡器的输出频率是基准频率和分频数N的乘积，即：=N，其范围是128Hz—256KHz。可编程分频器的作用是可以任意设置分频数N，该设计的分频书的范围是1—1999。数字频率计的功能是循环计数并显示输入信号，输入信号的频率范围是1Hz—2000Hz。

本仪器具有精度高、集成度高、稳定性好、易扩展功能、响应时间快等优点。

本仪器在电子实验、测量、控制和数据通信等方面有广泛的用途。

关键词 ：频率合成器  压电效应  基准频率  相位  锁定  

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

前 言 1

1 原理方案设计 2

1.1 设计任务与要求 2

1.2 技术方案构思 2

1.3 单环数字式频率合成器的原理方案 2

2 单元电路的选择与设计 4

2.1 基准频率发生器 4

2.1.1 石英晶体振荡器原理: 5

2.1.2  CD4040二进制分频器原理 9

2.2 锁相环的基本原理及特点 12

2.3 锁相环CD4046的内部结构及引脚 13

2.4  CD4046的工作原理 15

2.5 可编程分频器的设计 18

2.6 数字频率计 21

2.6.1 数字频率计原理方案 21

2.6.2  NE555秒脉冲发生器 23

2.6.3 测量控制闸门 25

2.6.4 计数/显示电路 27

3 总电路图 31

总 结 34

致 谢 35

参考文献 36