环路滤波器是跳频源工作原理中的其中一模块。
其实它是滤波器中的一种类型,因为这种滤波器使用在环路中,因此得名环路滤波器。它是PLL(锁相环)电路中的重要组成部分,要了解它必须先要对PLL的原理有一定了解。
具有以下两种作用的低通滤波器:在鉴相器的输出端衰减高频误差分量,以提高抗干扰性能;在环路跳出锁定状态时,提高环路以短期存储,并迅速恢复信号。
环路滤波器一般是线性电路,由线性元件电阻,电容及运算放大器组成。环路滤波器用于衰减由输入信号噪声引起的快速变化的相位误差和平滑相位检测器泄露的高频分量,即滤波,以便在其输出端对原始信号进行精确的估计,环路滤波的阶数和噪声带宽决定了环路滤波器对信号的动态响应。
从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件,即电阻,电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关.电感的阻值(称为感抗)Xl=2πfL,即与交流电的频率成正比.频率越高,感抗越大.电容元件则与电感...
这个必须接合图纸来说明较清楚些,简单地说吧就是利用电容,电感量的不一样,所对不同频率产生的阻抗不一样.阻抗大的被阻挡,阻抗小的被通过.同时也可以利用电容,电感对某个频段产生偕振,使之通过或被阻挡.这就...
模拟的一阶滤波器带外衰减是20db/十倍频,而二阶则是40db/十倍频,阶数越高带外衰减越快。可以粗略地认为阶数越高滤波效果越好,但有时可能需要折中考虑相移,稳定性等因素。
该文精确模拟了基于弛豫铁电单晶的声表面波(SAW)梯形滤波器的性能。首先介绍了由谐振器构成的梯形SAW滤波器的工作原理,利用QUCS软件建立了七阶梯形滤波器的仿真模型。结果表明,该单晶能实现高达620 MHz的超宽带SAW滤波器(中心频率1GHz),比传统压电材料的滤波器带宽高3倍;通过优化各支路谐振器的静态电容及传统梯型滤波器的结构,牺牲了一定的带宽,但获得了较高的带外抑制和过渡带的陡峭度;讨论了不同品质因数对滤波器带内插损的影响。
数字式频率综合器一般由可变分频器、鉴频— 鉴相器及环路滤波器、 V CO等电路组成。为了缩小体积 ,目前往往除 V CO外 ,将其余部分均集成在一块集成电路里。这些集成锁相环的资料里 ,环路滤波器都用有源低通滤波器。 于是在很多应用中 ,频率综合器的输出相噪都受到限制 ,达不到最佳状态 。
在大量工程应用的基础上 ,对该部分进行了改造 ,使用无源低通比例积分滤波器来替代有源低通滤波器 ,使锁相环的输出相噪改善 10dB左右 ,达到了低相噪的目的。一般使用数字式频率综合器都是为了满足输出频带宽、频率步进小、多点频率工作的要求。如果要求一个频率点工作 ,或者几个频率点、频率步进大的情况下使用 ,采用直接合成方案可能更好。分析一种低相噪、宽频带输出、小频率步进锁相环的设计。要求输出频带宽 ,则V CO的输出频带必须宽 ,同时 V CO压控灵敏度的线性必须好。 这样 V CO压控灵敏度很高 ,使得整个锁相环路的增益很高 ,已满足高增益环路的要求 ,所以不需要再用有源滤波器 ,大量资料提供的环路滤波器均为有源滤波器 ,所以使整个环路的相噪没有设计到最佳状态。近几年来 ,大量设计均使用了无源比例低通滤波器 ,外加低增益直放的方案。 使数字锁相环的输出相噪大大的改善 。
有由单片集成锁相环与中规模集成程序分频器器构成的单环频率合成器;有由TTL-ECL中规模集成环路部件构成的吞脉冲频率合成器;有由CMOS工艺把参考振荡器、鉴相器、程序分频器集成在一个基片上,外接环路滤波器和压控振荡器的中规模单片集成频率合成器;有由CMOS工艺把参考振荡器、鉴相器、各种分频器和控制电路均集成在一个基片上,外接环路滤波器和压控振荡器构成的大规模集成频率合成器。这种频率合成器的输出频率可用数据总线、并行、串行和BCD码四种输入编程方式控制。集成锁相频率合成器已广泛用于无线电收发信系统、移动通信系统、AM/FM广播接收机和电视调谐系统。
集成锁相频率合成器与微处理器的结合将促进频率合成器进一步智能化,多功能化,为频率合成器的应用和发展展现新的广阔前景。
本系统的核心部分为双二阶环路滤波器,双二阶环路滤波器利用两个以上由加法器、积分器等组成的运算放大电路,根据所要求的传递函数,引入适当的反馈构成滤波电路。其突出的特点是电路灵敏度低,因而特性稳定,并可实现多种滤波功能,经适当改进还可以减少运算放大器的数目。本系统采用了TI公司的四通道运放OPA404,设计了一个双二阶环滤波电路。OPA404是一款四路高速精密运算放大器,电压摆率可达35 V/s,可以实现本系统的设计要求。