开题报告--PLL电路的研究及在信号产生中的应用

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1、 1 毕 业 设 计 开 题 报 告 PLL 电路的研究及在信号产生中的应用 系系 别：别： 电子工程系 班班 级：级： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 年 11 月 9 日 2 毕业设计开题报告 课题题目 PLL 电路的研究及在信号产生中的应用 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 成果形式 A B C D E 同组同学 无 机房环境参数检测及远程报警系统的设计开题报告内容 ： （1）主要技术指标； （2）工作思路； （3）课题的准备情况及进度计划； （4）参考文献。 指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否 具备等） 指导

2、教师签名： 月 日 专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改 意见等） 专家组成员签字： 教学主任（签章） ： 月 日 3 附页：开题报告 一、课题研究意义 随着科学技术的发展， 锁相环 PLL 是自动频率控制和自动相位控制技术的融合。 其原 理在数学理论方面早在 30 年代无线电技术发展的初期就已出现。 1930 年已建立了同步控 制理论的基础，1932 年贝尔塞什(Bellescize)提出了同步检波理论，第一次公开发表了 锁相环路的数学描述。 用锁相环路提取相干载波来完成同步检波， 早期的锁相环路采用电 子管且价格昂贵，只能用在实验装置中，在其他领域

3、未得到广泛应用。电子技术的飞速发 展促使锁相环技术的发展进程。特别是由于战争，电子技术在军事领域的重要作用，使得 其技术得到显著的提高。 50 年代随着空间技术的发展， 由杰费(Jaffe)和里希廷(Rechtin) 利用锁相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功， 并首次发表了包含噪声效应的锁相环 路线性理论分析的文章，同时解决了锁相环路最佳化设计问题。鉴于其在通讯、航海、军 事等发面的广泛应用，研究锁相环电路的特性有助于了解和提高锁相环电路的性能指标， 使其在各领域得到更为广泛的应用和推广，其具有很强的实际应用价值。 二、课题任务 本课题主要是针对 PLL 锁相环技术在信号产生中的应用， 利

4、用数字锁相环方法提取其 中的高频信号信息。基于数字锁相环式频率合成技术, 主要研究任务如下： 1、研究并设计一个带锁相环的电压控制 LC 振荡器。 2、 采用 AT89S52 单片机完成电压控制 LC 振荡器的控制， 实时测量压控振荡器输出频率及 输出电压峰峰值。 3、用数码管显示器对频率、电压峰峰值进行时时显示。 4、采用交流电压反馈和 AGC 电路输出稳定电压，使其输出稳定的正弦波。 三、系统组成 整个课题的设计需要用到锁相环电路、 MC145163 芯片、 AT89S52 单片机、 A/D 转换器、 放大器、LED 数码管显示电路等部分的研究与设计。根据课题设计要求可知该系统需要利 用环

5、路滤波器（LPF） 、可变分频器（N）和压控振荡器（VCO）电压信号，将放大后的信 号送给转换器进行转换，并用 PC 机显示转换后的稳定电压。 1、该系统采用数字频率合成技术，利用锁相环的原理，使输出电压稳定在一固定频率上， 采用电压负反馈和自动增益控制（AGC）电路使输出电压幅值稳定在 1V0.1V. MC145163 芯片分辨率在 10kHz，控制部分采用单片机来完成，利用数码管对频率为 15MHz45MHz 4 输出 及其电压峰峰值进行时时显示。其框图如图 1 所示。 图 1 系统组成框图 2、锁相环频率合成器的设计 采用锁相环频率合成， 可以得到任意频率步进,同时频率稳定度与参考晶振相

6、当,可以 达到 10-3。 锁相环路主要由晶振、 参考分频器、 压控振荡器 （VCO） 、 鉴频/鉴相器 （FD/PD） 、 低通滤波器（LPF） 、可编程分频器组成。它是应用数字逻辑电路将 VCO 频率一次或多次降 低至鉴相器频率上， 再与参考频率在鉴相电路中进行比较， 通过低通滤波器取出误差信号 来控制 VCO 的频率，使之锁定在参考频率的稳定度上，由于采用了大规模集成电路块 MC145163，将图中的晶振、参考分频器、鉴频鉴相器可编程分频器集成在一个芯片中，不 需要再单独设计。同时利用 AT89S52 来控制 MC145163，确定分频系数 A、N 和所产生频率 的对应关系。锁相环的基本原理电路图如图 2 所示。 图 2 锁相环控制电路图 数码显示 AT89S52 单片机 锁相环 MC145163 鉴频器、分频、锁相 环 低通滤波 器 压控振 荡器 键盘 峰峰值测量电路