用于声光器件的频率合成源的研制

【摘要】：声光器件广泛应用于声光信号处理，光谱分析等领域，声光信号驱动源是声光调制的不可缺少的组成部分。本课题设计了用于声光器件的频率合成源，该频率合成源采用DDS+PLL的结构，能够实现调频、普通调幅（含有载波的双边带调幅）、ASK调制等功能。本设计的研究重点包括： (1)分析比较了频率合成技术的几种实现方式，讨论了各种频率合成法的优缺点。并结合本设计的具体要求选定频率合成的方案。 (2)设计了用于声光器件的频率合成源的电路。该电路包括了DDS、PLL、射频开关、混频器、带通滤波器、可变增益放大器、功放等部分。在设计锁相环电路时，采用ADS对锁相环的相位噪声进行了仿真。在设计调频部分时，使用了ADS对锁相环调频的性能进行了仿真，供设计时参考。并分析了调频、调幅、ASK调制时的频谱曲线。 (3)从射频电路的抗干扰性考虑，在PCB的设计中采取了相应的措施，如电源的去耦设计、PCB上差分线的设计、锁相部分的布局布线考虑。 (4)对实际的电路进行调试，得到了调试后的结果，给出了频谱仪测量的曲线，并对结果作了一定的分析讨论。输出中心频率325MHz-775MHz可调，频率跳变时间1ms，相噪指标约为-70dBc/Hz@1kHz，调频时基带频率10kHz。对测试的频谱进行了分析，指出本设计中DDS的输出杂散主要来源于DAC的非线性和采样原理，PLL的输出杂散主要来源于电荷泵的漏电流和失配电流。通过实验，指出增加电荷泵电流和鉴相频率非常显著的改善相位噪声。