基于鎖相環的Chirp超寬帶信號源的設計與實現
根據鎖相環的相位模型,可以推導出經調制信號m(t)作用下環路的輸出相位θo(s)的表達式。根據圖2可得:

式中M(s)為m(t)的拉普拉斯變換。
為了分析方便,假定θi(s)=0,將(1)式整理可得:

式中Kvco為常數,誤差傳輸函數He(jw)具有高通特性。設調制信號m(t)的頻譜范圍為ΩL~ΩH,則當環路的截止頻率遠小于ΩL時,在ΩL~ΩH范圍內有He(jw)≈l∠0°。此時式(5)可寫成:

從上面的分析可得出結論:當環路工作于載波跟蹤狀態,即調制信號的頻率遠大于截止頻率時,在調制信號頻率范圍內,環路的閉環頻率特性近似為零。這樣,環路對調制信號閉環一周的響應m’(t)約等于零,因而環路控制信號近似等于調制信號m(t)。也就是說,環路閉合后VCO的控制信號和開環近似相同,這就使VCO的頻偏dθo(t)/d(t)正比于調制信號m(t),這樣既可以實現Chirp超寬帶信號的產生,同時又能保證載頻的穩定。
2 基于鎖相環的Chirp超寬帶信號源的設計和實現
本文設計的Chirp超寬帶信號源是基于鎖相環的,鎖相環的引入是這個設計的特色,其他調制部分電路可以用FPCA及高速DA器件簡單實現,因此本節主要介紹電荷泵鎖相環的設計。
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