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锁相技术
作者:张涛
ISBN:978-7-111-49780-6
所属丛书:高等院校通信与信息专业规划教材

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  • 图书详情
ISBN:978-7-111-49780-6
装订:平装
编辑:李馨馨
开本:16开
出版日期: 2015-04-14
字数:245 千字
定价:29.0
图书简介

本书系统地讲述锁相环的基本原理、电路模块和系统模型,以此为基础,分析锁相环的跟踪性能和捕获性能。同时,对电荷泵锁相环进行了详细的讲解,给出了锁相环频率合成器详细设计过程。本书的特色是简洁明了,通俗易懂,同时,从实践出发,在不同层次上讲解锁相环理论,最后给出了锁相环频率合成器的设计具体步骤。本书是锁相环的入门教材,也可以作为从事锁相环电路设计的工程师和技术管理人员参考。

章节目录
前言
第1章 锁相环的基本概念
1.1 锁相环的基本原理
1.1.1 锁相环的组成与工作原理
1.1.2 锁相环的工作状态
1.1.3 锁相环的应用
1.1.4 锁相环性能指标
1.2 锁相环的分类
思考与练习题
第2章 锁相环的基本单元电路和数学模型
2.1 锁相环的基本单元电路
2.1.1 鉴相器
2.1.2 环路滤波器
2.1.3 压控振荡器
2.2 锁相环线性相位模型
2.2.1 锁定状态下的锁相环数学模型
2.2.2 四种锁相环传递函数
2.2.3 二阶系统传递函数一般表达式
思考与练习题
第3章 锁相环的跟踪性能(锁定性能)
3.1 环路稳定性
3.1.1 稳定性判据
3.1.2 采用RC积分滤波器的二阶环稳定性分析
3.1.3 采用无源超前滞后滤波器的二阶环
3.1.4 理想二阶环
3.1.5 高阶环路稳定性分析与设计
3.2 暂态响应
3.2.1 典型暂态相位信号
3.2.2 环路对典型暂态相位信号的响应
3.2.3 环路的稳态相位误差
3.3 稳态响应
思考与练习题
第4章 锁相环的捕获性能
4.1 捕获状态(失锁状态)下的数学模型
4.2 一阶环的捕获性能
4.2.1 |??|<K时的捕获状态
4.2.2 |??|>K时的失锁状态
4.2.3 |??|=K时的临界状态
4.2.4 一阶锁相环性能指标
4.3 二阶环的捕获性能
4.3.1 频率捕获
4.3.2 相位捕获
4.3.3 二阶锁相环的性能指标
4.4 锁相环的辅助捕获方法
4.4.1 减小环路起始频差法
4.4.2 变带宽和变增益法
思考与练习题
第5章 电荷泵锁相环
5.1 电荷泵鉴频鉴相器数学模型
5.1.1 电流型电荷泵鉴频鉴相器
5.1.2 电压型电荷泵鉴频鉴相器
5.2 电荷泵锁相环的线性模型
5.2.1 二阶电荷泵锁相环
5.2.2 三阶电荷泵锁相环
5.2.3 四阶电荷泵锁相环
5.3 锁相环噪声性能
5.3.1 锁相环中相位噪声的定义与表达式
5.3.2 锁相环的噪声来源
5.4 电荷泵锁相环应用实例——集成锁相环4046
思考与练习题
第6章 锁相环频率合成器
6.1 频率合成器简介
6.1.1 频率合成的基本方法
6.1.2 频率合成器的主要技术指标
6.2 频率合成器的结构
6.2.1 单环结构频率合成器
6.2.2 多环结构频率合成器
6.3 频率合成器中的分频器
6.3.1 双模分频器
6.3.2 双模预分频器
6.3.3 小数分频器频率合成器
6.4 电荷泵锁相环频率合成器设计实例
6.4.1 锁相环频率合成器系统参数的确定
6.4.2 数学模型的建立与仿真
思考与练习题
第7章 直接数字频率合成器
7.1 DDS简介
7.2 DDS的基本原理与构成
7.3 DDS单元电路
7.3.1 相位累加器
7.3.2 正弦ROM存储器
7.3.3 数模转换器与低通滤波器
7.4 DDS散杂频谱分析
7.4.1 正弦ROM存储器的相位截断误差
7.4.2 正弦ROM存储器中幅值量化误差
7.4.3 DAC的非线性误差
7.5 DDS芯片应用实例(以AD9854为例)
7.5.1 AD9854的基本构成
7.5.2 AD9854应用实例
思考与练习题
附录 常用逻辑符号对照表
参考文献
前言/序言 展开  + 收缩 —

前 言 锁相环是现代电子系统不可缺少的核心部件,在通信系统中,它的同步作用无处不在,在微处理器等大规模数字系统中,锁相环是产生精准时钟的必备模块。 本书主要介绍了锁相技术的基本概念、原理和应用。从理论上探讨锁相环的建模与仿真,应用数学模型研究锁相环的跟踪性能和捕获性能。第1章简单介绍了锁相环的基本原理和应用,让学生在最短时间内对锁相环有一个全面的认识。第2章锁相环的基本单元电路和数学模型,将电路实现与数学模型结合到一起讲解,使学生既有实际电路的感性认识,又有上升到数学模型的理论升华,是不同于其他教材的探索。这样,学生能够将理论和实际相结合,使锁相技术与电子技术这两门课产生密切的联系,有利于学生将所学知识融会贯通。第3章讲述锁相环的稳定性、暂态响应和稳态响应,这是应用数学模型对锁相环进行分析研究。第4章讲述锁相环的捕获性能,这是锁相环的非线性性能,如何对非线性系统进行分析研究是锁相环学习的难点。第5章电荷泵锁相环是当前锁相环集成电路设计的研究热点,目前单片集成锁相环基本上是电荷泵锁相环。该章讲述了电荷泵锁相环的电路结构和数学模型,重点探讨了电荷泵鉴频鉴相器以及二阶、三阶、四阶电荷泵锁相环的建模和MATLAB仿真,简要介绍了锁相环噪声的定义和评价指标以及噪声来源,最后讲解了一个通用集成锁相环的设计实例。第6章频率合成器(锁相环一般是以频率合成器的形式进入应用),该章主要讲述频率合成器的系统结构、各种分频器电路形式,以及详细介绍了一个电荷泵锁相环系统的设计实例,并通过仿真来验证。第7章简单介绍了直接数字频率合成器,直接数字频率合成器因其全数字电路、可编程、可数控等灵活的特点,得到广泛应用。该章讲述直接频率合成器的基本原理和单元电路的构成,重点以AD9854为例,介绍直接频率合成器设计实例。 本书知识体系注重知识的关联学习,在传授理论知识的同时,注重学生对知识的应用。注重锁相环基本理论讲述的同时,加入实际电路的实现,使学生将先修的电子技术课程的知识应用于本课程。书中实例来源于实际科研课题,可帮助学生掌握工程的设计方法,培养良好的工程意识。 本书的作者具有多年“锁相技术”课程的教学经验,同时一直从事锁相环频率合成器集成电路的设计研究工作,具有丰富的实际研发经验,同时了解本学科的发展前沿和最新状况,所以本书能够反映本学科的发展的新成果、新知识,具有前沿性。 本书所有逻辑电路中的逻辑门符号均采用了国外流行符号,国标符号与本书所用符号的对照表可见附录。 鉴于作者水平有限,难免有错误与不足之处,恳请读者批评指正。 作 者2015年2月

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