10M锁100MHz锁相频率源

题目10M锁100MHz锁相频率源一、 设计任务与要求1、 理解锁相环相关概念，熟悉ADF4002锁相环芯片；2、 应用ADF4002锁相环芯片，设计100MHz锁相频率源，单片机写入ADF4002的控制字；3、 应用ADIsimPLL软件进行环路滤波器仿真；4、 输入信号10MHz，输出100MHz,环路带宽在10Hz~100Hz之间；5、 熟悉ADF4002硬件电路设计；二、 方案设计微处理器最小系统电路方案1：STM32F103C8T6方案2：STC51方案3:FPGASTM与FPGA的优缺点一个属于单片机_STM32，一个属于可编程阵列FPGA。STM32由于有各种外设操作起来简单，可以处理模拟以及数字信号，适用于设计的控制电路FPGA应用也比较广泛，只能处理数字信号，但是能同时运行多条指令，也就是并行执行，这是单片机、ARM等比不了的，主要用于处理各种逻辑。STM32代表ARMCortex-M内核的32位微控制器，具有高性能，实时性强，低功耗，便于低电压操作等优点，同时还易于开发。我们选择方案2,因为STC51是STC公司推出的以MCS-51为内核的单片机的。和AT89C51基本一致，但是可以通过串口直接烧写所以被广泛使用。MCS-51是入门级一款很经典的MCU,特点就是简单，所以在教学时大量采用。而FPGA耗财贵，上手难度大，所以选择了方案2。ADF4002模块电路方案一：TIDA-01346设计结合使用两个LMX2594合成器，与使用一个合成器相比，产生的噪声更低。通过结合相位中两个合成器的输出，理论3dB相位噪声优势可能是由于输出功率高6dB,而噪声功率仅高3dB。LMX2594是这种应用的理想合成器，因为它具有SYNC功能，该功能使其具有确定性的可重复相位以及可编程相位，可以用来校正由于线迹失配或任何其他因素导致的任何相位误差。方案二：该ADF4002频率合成器用于在无线接收器和发射器的上变频和下变频

部分中实现本地振荡器。它由低噪声数字鉴频鉴相器（PFD），精密电荷泵，可编程参考分频器和可编程N分频器组成。14位参考计数器（R计数器）允许PFD输入处的可选REFIN频率。如果合成器与外部环路滤波器和压控振荡器（VCO）—起使用，则可以实现完整的锁相环（PLL）。此外，通过将＜和"编程为1,该器件可用作独立的PFD和电荷泵。方案比较：由两种方案可以看出，ADF4002频率合成器截止频率为4OOMHz，更适合本设计电路，能有效的利用其本身的资源。所以我们选择方案二。三、理论计算（一）环路滤波器仿真计算甲冈L©忸FilLtr CFt_2CSpecify:LdiOp dthrhfcie jl-ZeroL&c. 1Me■Pol.4Loc. 205HzClEl 6361c-C2 l57rJ图3.1仿真滤波器参数在14.7Hz到205Hz之间选择的滤波带宽为55.5Hz,相位裕度为60，最终计算出来的滤波器参数为：C1=12.2nF,R1=68.6KQ,C2=157nF四、系统的硬件电路设计图4.1图4.1系统硬件电路图此电路包含了ADF4002频率合成器，供电电路模块，参考源产生电路，环路sbitSDO3_PadsbitSDO3_Pad=PM1；sbitLE3_PadsbitCEN_PadvoidOscillator{OSCICN=0x82;=0x04;0x00; //IFCN位决定。}voidPCA_Init(){PCA0MDPCA0MD=0x00;PCA0LPCA0CPL2PCA0MD滤波器电路和输出电路。五、系统的程序设计#include"C8051F330.h"#defineOPEN_MODEsbitSCK_Pad=P0A3;sbitSDI_Pad=卩0人4;sbitLE2_Pad=P0A5;sbitSDO2_Pad=卩0人6;sbitLE1_Pad=卩0人7;=P1A2;=P1A3;_Init()//使能内部H-F振荡器,SYSCLK为12.25MHzRSTSRC//使能时钟丢失检测器，检测到时钟丢失时触发复位CLKSEL=系统时钟取自内部高频振荡器，分频数由OSCICN寄存器中的&=〜0x40;//禁止看门狗定时器=0x00;//PCA计数器的时钟源为系统时钟的12分频PCA0H=0x00;=0xFF;//PCA捕捉模块2低字节置0xFF超时间隔64.2ms1=0x40;//PCA模块2用作看门狗定时器PCA0CN =0x40;//启动PCA计数器/定时器}voidmain(void){PCA0MD&=~0x40;Oscillator_Init();Port_IO_Init();PCA_Init();EA=0x1;delay(1000);LE1_Pad=0x1;LE2_Pad=0x0;LE3_Pad=0x0;SDI_Pad=0x1;SCK_Pad=0x1;CEN_Pad=0x1;

作者：宇宙379来源：CSDN原文：/a379039233/article/details/44465123版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！六、测试结果(一)10MHz参考频率源参数测试表6.110MHz参考频率源数据测试参数测试结果测试仪器型号备注输出频率10.00000375MHzVC1365占空比49.88%GDS—1102B上升/下降时间16.2ns/15.4nsGDS—1102B峰-峰值(Vp-p)3.12VGDS—1102B图6.110MHz参考频率源测试图

图6.210MHz参考频率源频率测试图（二）100MHz输出测试结果（用表格或者图片实现）表6.2100MHz参考频率源数据测试参数测试结果测试仪器型号备注输出频率100.0000370MHzVC1365iHiiiiiiiiiiii*图6.3100MHz参考频率源频率测试图对比表6.1和表6.2的测试参数可以看出，10MHz的参考源偏离中心3.7Hz，在输出端测量的结果偏离100MHz的中心频率37Hz，及实现了频率的跟随，及锁相环的功能。由于更改10MHz参考源频率比较难以实现，我们就只做了一组数据的测试。七、实验过程中遇到的问题及解决方法本次专周实验中，