[实用新型]一种基于DDS技术的频率合成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字锁相频率合成技术领域，特别涉及一种基于DDS技术的频率合成器。

背景技术

众所周知，频率合成的基本方法包括：直接频率合成(DS)、锁相频率合成(PLL)以及数字直接频率合成技术(DDS)。直接频率合成技术原理简单，易于实现，频率转换时间短，但是频率范围受限，且输出频谱质量差。锁相频率合成技术(PLL)具有输出频带宽、工作频率高、频谱质量好的优点，但是频率分辨率和频率转换速度却很低。直接式数字频率合成技术(DDS)的频率分辨率高、频率转换时间快、频率稳定度高、相位噪声低，但目前尚不能做到宽带，频谱纯度也不如锁相频率合成器。锁相频率合成器与数字直接频率合成器的混合频率合成能够充分利用两者的优点且弥补各自的不足，已成为现在频率合成发展的主流趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、设计合理的基于DDS技术的频率合成器。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种基于DDS技术的频率合成器，包括数字直接频率合成器、第一环路滤波器、锁相频率合成器、第二环路滤波器、前置双模分频器和压控振荡器；所述数字直接频率合成器的输出端接第一环路滤波器的输入端；所述第一环路滤波器的输出端接锁相频率合成器的输入端，第一计数器大于第二计数器；所述第二环路滤波器的输入端接锁相频率合成器的输出端，第二环路滤波器的输出端接压控振荡器的输入端；所述压控振荡器的输出端接前置双模分频器的输入端；所述前置双模分频器与锁相频率合成器双向通信。

上述技术方案所述锁相频率合成器包括参考分频器、第一计数器、第二计数器和鉴相器；所述参考分频器的输入端接第一环路滤波器的输出端，参考分频器的输出端接鉴相器的输入端；所述鉴相器的输出端接第二环路滤波器的输入端；所述第一计数器的输出端接鉴相器的输入端；所述前置双模分频器的输出端分别接第一计数器的输入端和第二计数器的输入端；所述第二计数器的输出端同时接第二计数器的输入端和前置双模分频器的输入端。

上述技术方案所述第二环路滤波器为二阶有源比例积分滤波电路；所述二阶有源比例积分滤波电路包括集成运算放大器、电阻R1、R2、R3、R4和电容C1。

上述技术方案所述压控振荡器包括锁相变容管VD1、加权变容管VD2、电阻R5、R6、R7、R8、电容C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、电感L1、L2和场效应管V1；所述电阻R6、电容C5、C6串联；所述锁相变容管VD1的正极和加权变容管VD2的正极分别接在电容C5的两端；所述锁相变容管VD1的负极通过电阻R5接负电源；所述加权变容管VD2的负极通过电阻R8接地；所述电容C8、C9均并联在电阻R8的两端；所述电容C3和电容C4并联后一端接锁相变容管VD1的负极，另一端接地；所述电感L1和电感L2串联后一端接电容C6的输出端，另一端接地；所述场效应管V1的栅极接电容C6的输出端，漏极接电源；所述电容C7的两端分别连接在场效应管V1的源极和电感L1的输出端。

上述技术方案所述数字直接频率合成器为AD9851。

上述技术方案所述锁相频率合成器为MC145152。

上述技术方案所述前置双模分频器为MC12013（÷10/÷11）。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

（1）本实用新型采用AD公司的AD9851设计了频率合成器，利用数字直接频率合成器保证高的频率分辨率，又保证了整个频率合成器的杂波抑制和相位噪声。

（2）本实用新型中的压控振荡器是把一本振信号分成若干个波段，利用加权变容管的作用，可把振荡频率预置到某个波段内，而该波段的覆盖范围则由锁相变容管来捕捉，可极大地缩短换频时间。

（3）本实用新型的数字频率合成器采用了大规模集成数字频率合成器AD9851。AD9851是AD公司采用先进的数字直接频率合成器技术生产的高集成度的数字直接频率合成器芯片，它的内部具有高速、高性能的D/A转换器和高速比较器，可作为全数字编程控制的频率合成器和时钟发生器。外接参考频率时，AD9851可以产生一个频谱纯净、频率和相位都可控制的稳定度极高的模拟正弦波，这个正弦波可以作为信号源，直接输入其内部高速比较器并转换为方波输出。