课程设计 Ⅰ

1. 简易频率合成器 与 数控正弦信号发生器 课程设计Ⅰ 2006年10月9日－10月20日 南京邮电大学电工电子教学实验中心

2. 一、课程设计Ⅰ总体要求 提 纲 1.课程性质 2.课程要求 3.进度安排 4.评分标准 5.纪律要求

3. 二、课题要求 1.技术指标 2.可供选择元器件 3.设计思路 4.基本原理介绍 5.电路的调测 6.参考资料 三、课程设计报告要求

4. 一、课程设计Ⅰ总体要求 1.课程性质 必修（2学分），考查 2.课程要求 每人一组，独立完成。

5. 一、课程设计Ⅰ总体要求 3.进度安排

6. 一、课程设计Ⅰ总体要求 4.评分标准 • 预习（10分） • 操作（20分） • 基本指标（40分） • 附加指标（10分） • 课程设计报告（20分，详见下页表） • 新颖性（附加分，不超过10分） • 考勤（采用扣分的方法）

7. 一、课程设计Ⅰ总体要求

8. 一、课程设计Ⅰ总体要求 5.纪律要求 • 遵守实验室的规章制度 • 实验时间为8:20~11:30,下午1:30~5:00;不得迟到早退，教师每天点名; • 9日下午和10日全天为查资料时间,可不在实验室,其他正课时间必须在实验室,未经请假不到实验室者,按旷课论处,旷课超过3天，将取消课程设计资格; • 课程设计期间学生请假,需由辅导员批准,任课教师无权批准。

9. 二、课题要求 总体要求：简易频率合成器与数控正弦信号发生器（P145、P128） 1.技术指标 • 输出信号的频率范围：1kHz-999kHz • 其它指标参见教材

10. 二、课题要求 2.可供选择元器件

11. 二、课题要求 3.设计思路 LPF CD4046 fO1 fR 基准信号（1kHz) 压控振荡器(VCO) M=28地址计数器 鉴相器 可编程分频器(÷N) 拨动开关 fO 正弦函数表(E2PROM) D/A (DAC0832) 放大 （TL084）

12. 二、课题要求 4.基本原理介绍 • 74LS160,74LS393,DAC0832使用方法（略），管脚图参见《电子电路设计实验手册》 • TL084管脚排列同LM324 • 这里主要介绍CD4046的工作原理和使用

13. 锁相环（PLL）基本原理 (1)、锁相环基本组成 一个典型的锁相环（PLL）系统，是由鉴相器（PD），压控荡器（VCO）和低通滤波器（LPF）三个基本电路组成 UF = Ud KF(s) Ud = Kd (θi–θo)

14. (2)鉴相器（PD） Ud = Kd *θ Kd 为鉴相灵敏度 (3)压控振荡器（VCO） ωo（t）= ωom + K0 UF（t） K0——VCO控制特性曲线的斜率，常称为VCO的控制灵敏度，或称压控灵敏度。

15. 3 4 2 (4)低通滤波器无源比例积分滤波器 其传递函数为： 式中：τ1 = R3 C2 τ2 = R4 C2

16. 当锁相环处于锁定状态时，鉴相器（PD）的两输入端一定是两个频率完全一样但有一定相位差的信号。如果它们的频率不同，则在压控振荡器（VCO）的输入端一定会产生一个控制信号使压控振荡器的振荡频率发生变化，最终使鉴相器（PD）的两输入信号（一个是锁相环的输入信号Vi, 一个是压控振荡器的输出信号Vo）的频率完全一样，则环路系统处于稳定状态。

17. (5)锁相环的同步和捕捉 同步状态：锁相环的输出频率（或VCO的频率）ωo能跟踪输入频率ωi的工作状态，称为同步状态（或锁定状态），在同步状态下，始终有ωo = ωi。这时如果用示波器观察Vi与Vo,即使单路触发，两个波形都是清晰稳定的。

18. 捕捉带 同步带：在锁相环保持同步的条件下，输入频率ωi的最大变化范围，称为同步带宽，用ωH表示。超出此范围，环路则失锁。 • 失锁时，ωoωi，如果从两个方向设法改变ωi，使ωi向ωo靠拢，进而使ωo =（ωi－ωo），当ωo小到某一数值时，环路则从失锁进入锁定状态。这个使PLL经过频率牵引最终导致入锁的频率范围称为捕捉带ωp。

19. 同步带ωH，捕捉带ωp和VCO 中心频率ωo的 关系

20. CD4046原理图

21. 二、课题要求 5.电路的调测 调测时先调测各个单元电路，在单元电路无误的前提下再调测整个系统，具体调测可参阅教材P150

22. 二、课题要求 6.参考资料 • 《电子电路课程设计》张豫滇等编著，河海大学出版社 • 《电子电路设计实验手册》谢劲草编 • 《数字电路与系统设计》张顺兴，东南大学出版社 • 《模拟电子技术基础》孙肖子，西安电子科技大学出版社 • 其它相关资料、器件手册等

23. 三、课程设计报告要求 1.格式要规范（可参考教务处网站→文件下载中关于毕业设计格式的要求）； 2.字体工整，字迹清晰； 3.图表清楚、规范； 4.设计过程、电路调测过程要详细叙述； 5.课程设计结束后3天内各班学习委员将课程设计报告收齐，交指导教师 。