論文集成電路應用實驗報告

目錄

一、 設計和製作任務······························4

二、 任務要求····································4

三、 確定電路設計方案····························4

四、 方案設計····································5

（一）振盪源的設計···························5

（二）N分頻的設計 ··························5 （三）0.1KHZ標準信號源設計（即M分頻的設計）·6

五、鎖相環參數設計································7

六、整體電路設計·································8

七、電路調試·····································10

七、心得體會·····································12

八、參考文獻·····································14 附錄·············································14

內容摘要：

頻率合成是以一個或少量的高準確度和高穩定度的標準頻率作為參考頻率，由此導出多個或大量的輸出頻率，這些輸出的準確度與穩定度與參考頻率是一致的。在通信、雷達、測控、儀器表等電子系統中有廣泛的.應用，

頻率合成器有直接式頻率合成器、直接數字式頻率合成器及鎖相頻率合成器三種基本模式，前兩種屬於開環系統，因此是有頻率轉換時間短，分辨率較高等優點，而鎖相頻率合成器是一種閉環系統，其頻率轉換時間和分辨率均不如前兩種好，但其結構簡單，成本低。並且輸出頻率的準確度不遜色與前兩種，因此採用鎖相頻率合成。

關鍵詞：

頻率合成器 CD4046 鎖相環

一、 設計和製作任務

1、確定電路形式，畫出電路圖。

2、計算電路元件參數並選取元件。

3、製作PCB板並焊接電路。

4、調試並測量電路性能。

5、寫出課程設計報告書。

二、主要技術指標

1．頻率步進 100Hz

2．頻率範圍：400kHz—1MHZ

3．電源電壓 Vcc=6V

三、 確定電路設計方案

原理框圖如上，鎖相

環路對穩定度的參考振

動器鎖定，環內串接可編

程的分頻器，通過改變分

頻器的分配比N，從而就得到N倍參考頻率的穩定輸出。晶體振盪器輸出的信號頻率f1，經固定分頻後（M分頻）得到基準頻率f1?，輸入鎖相環的相位比較器（PC）。鎖相環的VCO輸出信號經可編程分頻器（N分頻）後輸入到PC的另一端，這兩個信號進行相位比較，當鎖相環路鎖定後得到：

f1f1?? 故 f2?N*f?1 (f1?為基準頻率) MN

當N變化時，就可以得到一系列的輸出頻率f2。

四、 方案設計

（一）、振盪源的設計

採用2M無源晶體與CMOS非門（CD4049）組成2MHz振盪器，R1為反饋電阻使F1工作於線性放大區，F2、F3提供增益放大及波形整形。晶體等效電感，C1、C2構成諧振迴路。C1、C2可利用器件的分佈電容不另接。

（二）、N分頻的設計

N分頻器主要是利用芯片CD40103來分頻，將F2接到CD40103的1腳，控制4,5,6,7,10,11,12,13腳來控制分頻，控制用撥碼開關，接個上拉電阻來控制高低電平。當高電平的時候，即二進制是1，當開關1斷開時，4腳為高電平，其他開關接通，相應的電平為低電平，此時相當於二進制00000001，此時是二分頻，依次類推，要產生100分頻，則要設置二進制為01100011，相當於十進制的99。理論上可以產生2到256分頻。