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锁相环中YTO自校准技术的应用

来源:-- 作者:-- 浏览:539

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摘要: 中心议题: 锁相环中YTO自校准技术的应用 解决方案: 采用YTO作为核心微波振荡器 利用YTO自校准方案 1 引言 锁相环(PLL)是一个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统,它由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)及反馈电路等四个基本部件组成。如图1所示。 鉴相器是一个相位比较器,用来监测输入信号相位θ1(t)与反馈信号相


该方案中,首先要完成高精度实时准确地对误差信号进行采样,具体的实现电路如图4所示。
 

该电路中,YO-LOW-FM是低频误差电压,范围为±5V之内,为了将输入电压调整到A/D的要求范围内,需加由R70、R71、N27-A组成的直流偏压电路。在此,采用8位A/D转换器,对误差电压的采样分辨率可以达到40mV以内,按照低频误差电压调谐灵敏度为10MHz/V计算,理论上对于YTO预置误差的采样分辨率可以达到0.4MHz以内,相对于YTO的捕获带宽而言,完全满足采样精度要求。

通过软件参与设置,很容易得到全频段内的预置误差数据。对于2-20GHz的微波振荡器,如果每隔5MHz设置补偿一个点,那么存储器至少需要3600个地址空间,在此选择8k×8静态存储器芯片,存储空间满足要求。在时钟的同步控制下,地址生成器产生对应地址,该系列数据被存入RAM中,电路如图5所示。
 

其中,控制信号的产生及存储器地址的生成可以通过简单的CPLD设计完成,不再赘述。当整机需要频率补偿时,在软件及同步时钟的控制下,对应频率点数据被取出,经过比例变换,即可得到叠加于主振预置电路的△Data数值。

△Data=k×Data

那么,最终主振预置数据为:

DATA= Data中心频率+△Data,其中,Data中心频率为本次补偿前该频率点对应的预置数据。

在主振预置电路D/A部分,为了照顾2-20GHz全频段能有较为精细的预置分辨率,并且满足△Data插值需要,在此选择了14位D/A转换器,使用时在数据范围0~16383两端预留一定的插值空间,电路如图6所示。
 

 

该电压加到低频驱动电路,即可实现对频率的预置补偿。
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67