单片机与DSP中的一种基于DDS和PLL技术本振源的设计与实现
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资源说明:0 引 言   频率合成技术作为现在电子系统中的一种关键技术,已广泛应用于通信、雷达、电子对抗、定位导航、广播电视、遥测遥控、仪器仪表等许多领域并得到了快速的发展,它是用一个或多个高稳定、高精确度的标准频率源作为参考,通过对频率进行加、减、乘、除等一系列变换,从而产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。频率合成器的实现方式有4种:直接模拟频率合成器(DAS)、锁相环频率合成器(PLL)、直接数字频率合成器(DDS)和混合结构(PLL+DDS)。其中,第1种已很少使用,第2~4种都有广泛的使用。应根据频率合成器的使用场合、指标要求确定具体使用哪种方案。   随着电子技术的不断发展,各类 《单片机与DSP中的一种基于DDS和PLL技术本振源的设计与实现》 频率合成技术在现代电子系统中扮演着至关重要的角色,它广泛应用于通信、雷达、导航等多个领域,通过高精度的标准频率源,经过加减乘除等运算产生多频点信号。频率合成器主要有四种实现方式:直接模拟频率合成器(DAS)、锁相环频率合成器(PLL)、直接数字频率合成器(DDS)以及混合结构(PLL+DDS)。尽管DAS已经较少使用,但PLL、DDS和它们的混合结构仍被广泛应用。 随着科技的进步,电子系统对频率合成器的需求越来越严格,不仅要求高稳定性,还要求快速频率转换、高频率分辨率、宽相对工作带宽以及低功耗。文章中提到的特定应用场景需要一个1514MHz的下变频本振信号,且需快速调整频率和相位。单独使用PLL虽结构简单,但转换速度较慢,而DDS则具有快速跳频和高频率分辨率的优点,但杂散较大,输出频率较低。因此,文章提出了一种结合DDS和PLL的方案,利用DDS作为参考信号源激励PLL,实现两者的优点互补。 系统原理上,采用高稳定性的石英晶体振荡器作为DDS的参考时钟源,DDS生成频率和相位可控的模拟正弦波,该信号作为PLL的参考信号。通过设定分频器的分频比N,可以得到N/R倍于DDS输出频率的时钟信号。这样,DDS的高分辨率保证了频率步进的精确性,而PLL的带通特性有助于减少DDS输出的杂散。 电路设计部分分为DDS和PLL两部分。DDS选用的是AD公司的AD9954芯片,这是一款集成度高的DDS器件,能产生0至160MHz的正弦波,内置D/A转换器和超高速比较器,具有良好的频率和相位控制能力。PLL部分包括预分频器、分频器和鉴相器等组件,通过调节这些元件可以实现所需的频率合成效果。 总结来说,文章详细阐述了一种结合DDS和PLL的本振源设计方案,这种设计兼顾了频率精度、转换速度和相位噪声性能,适用于需要快速频率调整和高频率分辨率的电子系统。通过合理的硬件选择和电路设计,实现了DDS与PLL的优势结合,为频率合成技术的应用提供了新的解决方案。
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