倍频电路与分频电路的设计VIP免费

课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：倍频电路与分频电路的设计学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：年月日一、设计任务与要求1.设计一倍频电路，能完成2倍频、4倍频（甚至更多）功能。且这些倍频能通过拨动开关转换。（振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于11MHZ可用晶1振来完成）；2.设计一分频电路，能完成1/2分频、1/4分频（甚至更低）功能。且这些分频能通过拨动开关转换。（振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于11MHZ可用晶振来完成）。二、方案设计与论证随着通信技术的日益发展，倍频技术应用的领域也日益增长。例如CPU的倍频，最初CPU的速度与系统总线的速度是一样的,但随着CPU的速度要求越高相应的倍频技术也就得到了迅速的发展。其工作原理是使系统总线工作在低频状态，而CPU的运行速度可以通过倍频技术来提升。改变频率的方法有很多种，本文只讨论几种：傅里叶法，锁相环法及乘法器与滤波器法。方案一、傅里叶法：这是一种最简单的变频方式，它采用了傅里叶级数。任何一个周期信号都能表示为其基波和其谐波的和，如果将变换振荡电路输出的正弦波为方波，那它可以用一下的公式表示：接着就需要选择正确的谐波，接着可以通过一个带通滤波器来选择所需的谐波。缺陷：自适用于低频。方案二、锁相环法：在这个方法中，其输出频率不是直接是基准频率的输出，而是通过一个电压控制的振荡电路输出，它是通过一个相位比较器和基准电路频率同步。要被比较的频率是要除以倍频因子。由于频率的分割，压控振荡电路必须产生一个乘以n的频率。此过程便实现了频率的改变。局限：在大的频率范围内容易实现，起抖动差。方案三、乘法器和滤波器法：此方法是，首先建立一个振荡电路，使其产生正弦波，而后通过一个乘法器，使其实现倍频，再通过一个滤波器，选择我们需要的频率，从而实现倍频。分频是通过JK触发器实现，其原理是利用JK触发器的保持及翻转功能，实现分频，再通过一个滤波整流电路，得到所需的基波。其大致框图如下图（1）：2LC三点式正弦波振荡电路乘法器选频滤波器JK触发器选频滤波器输出波形分频倍频图（1）三、单元电路设计与参数计算1、LC三点式正弦波振荡电路原理图如下图（2）所示，其中包括输入滤波电路和输出滤波电路，消除噪音信号。其产生的正弦波频率主要与C1、C6和L3相关。计算公式如下：3图（2）2、倍频实现电路如下图（3）所示，其中包括乘法电路和选频滤波电路，分别实现二倍频和四倍频。用乘法器实现倍频原理：有公式如，通公式可知，乘法器可实现倍频功能，同时也带来直流分量。所以，在其后有整流选频滤波电路，实现去高频和直流分量功能。而选频的计算公式如下：4图（3）3、分频电路如图（4）所示，其中包括JK触发器，和选频整流滤波电路。JK触发器是实现分频，其原理是利用JK触发器的保持和翻转功能实现分频，产生方波。然后通过选频滤波电路实现选频和滤波，去除方波中的高频谐波部分和直流分量，保持基波，使其产生正弦波。其计算公式如下：5图(4)四、总原理图及元器件清单1．总原理图62．元件清单7型号参数名称8五、安装与调试1、在LC三点式正弦波振荡电路中，只需讨论其输出频率相关的元器件参数，我们需要其输出的是大于12MHz的频率，由图（2）可知，影响其输出频率的元器件是C1，C6和L3，其输出频率计算公式如下：代人参数算出结果为f=13.2MHz,而经过调试结果表明，其结果是正确的，结果如图（5）所示：910图（5）图(6)图（7）2、在倍频放大电路中，其中乘法器和选频整流滤波电路可实现二倍频和四倍频，乘法器实现频率的放大，而滤波电路实现去除直流和高频分量。其所用到的公式如下：，其二倍频的组成元件为C8=1pf和L6=34uH，四倍频的组成元件为C9=1pf和L7=8.54uH,代人公式分别得f2=26.4MHz,f4=52.8MHz。测试结果如图（6）、（7）所示。3、在分频电路中，其由JK触发器及选频整流滤波电路组成，如图（4）所示。JK触发器利用其保持及翻转特性，把正弦波转换成方波并实现分频，然后经过选频滤波电路转换为二分频和四分频的正弦波。所用到的公式如下：选频整流滤波电路的二分频和四分频电路分别由C10=1pf和L4=0.54...