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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。
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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。
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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