Frequency Synthesis by Phase Lock pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Egan, William F.

出品人:

页数:624

译者:

出版时间:1999-12

价格:1428.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471321040

丛书系列:

图书标签:

专业书
锁相环
频率合成
相位噪声
PLL
射频电路
微波电路
通信系统
信号处理
电子工程
振荡器

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具体描述

A through discussion of frequency synthesizers, including design and effects on systems Working engineers who design, specify, use, or test frequency synthesizers need to develop an intimate understanding of how these devices operate and their effects on the systems in which they are embedded. Frequency Synthesis by Phase Lock, Second Edition, offers complete coverage that includes both normal control system design and effects that occur due to sampling when bandwidths are pushed. While the discussion emphasizes phase-locked synthesizers, direct and digital synthesizers are covered as well. In addition to the usual discussion of second-order loops, this book describes characteristics of an important class of third-order loops and state-space analysis of loops of arbitrary order. It uses Matlab scripts (available for downloading via ftp) to produce computer-aided analyses, including complex nonlinear simulations of loops in the acquisition process; and it includes a significant volume of material on phase noise, its effects in synthesizer loops, and its impact on systems employing synthesizers. An important reference of rare power and clarity, Frequency Synthesis by Phase Lock, Second Edition, features: Three new chapters covering architectures, sampling effects, and computer-aided engineering (CAE) Multicurve graphs of transient and modulation responses for second-and third-order loops Graphs of phase noise from 28 oscillators and 19 frequency dividers; noise theory and curves for IC oscillators Charge-pump phase-frequency detectors extensively covered Fractional-N, including DSP for improved spectrums Multiple loops, including offset references An Instructor Support FTP site is available from the Wiley editorial department.

现代通信系统中的信号源与频率控制技术本书将深入探讨现代电子系统，特别是通信和雷达领域中至关重要的信号源构建、频率生成与精确控制技术。本书旨在为射频工程师、电子系统设计师以及相关领域的研究人员提供一个全面且深入的视角，涵盖从基础理论到前沿应用的广泛内容。第一部分：基础理论与元件特性本书的开篇部分将为读者建立坚实的理论基础，着重于理解构成高性能频率源的关键物理原理和电子元件特性。 1. 振荡器基础理论与噪声分析：我们将从经典的谐振电路理论出发，详细分析LC振荡器、晶体振荡器（XO）和压控振荡器（VCO）的工作机制。重点将放在理解振荡器的启动条件、稳态分析以及非线性效应。特别地，本书将花费大量篇幅讨论相噪（Phase Noise）的机理。我们将深入剖析相噪的来源，包括热噪声、散粒噪声以及闪烁噪声（1/f噪声）在振荡回路中的耦合与放大机制。读者将学习如何使用各种模型（如Leeson公式的修正版本）来预测和量化振荡器的噪声性能，并理解这些噪声如何直接影响通信系统的误码率（BER）和雷达系统的距离分辨率。 2. 关键无源与有源元件特性：频率源的性能极大地依赖于所选元件的质量。本书将详尽分析高Q值电感器、电容器以及低噪声放大器的特性。对于现代高频应用，介质谐振器和SAW/BAW（表面声波/体声波）滤波器的选型与集成将是关键内容。我们将探讨半导体器件（如HEMT、HBT）在高频小信号放大中的噪声匹配技术，以及如何在宽带工作条件下保持一致的性能。 3. 频率控制与分频/倍频技术：介绍各种实现精确频率选择和转换的电路拓扑。这包括高效的倍频器设计（如倍频结构中的非线性效应管理）和现代的分频器设计，特别是针对GHz以上频率的预分频器（Prescaler）和同步分频器（Synchronous Divider）的实现挑战与优化策略。第二部分：数字频率控制与合成技术本部分将聚焦于如何利用数字技术对频率进行精确、灵活的控制，这是现代软件定义无线电（SDR）系统的核心。 4. 现代频率合成器的架构概览：对当前主流的频率合成器架构进行分类和比较，主要集中于间接频率合成（Indirect Synthesis）和直接频率合成（Direct Synthesis）。我们将详细分析它们的优缺点、功耗特性、瞬态响应速度和最终输出频谱的纯净度。 5. 间接合成：锁相环（PLL）电路的深入剖析：尽管本书主题不直接聚焦于“锁相环”，但我们将从系统设计的角度深入剖析PLL作为频率生成核心的各个模块。这包括：鉴相器（Phase Detector, PD）：对比分析电荷泵鉴相器（CP-PD）、霍尔斯鉴相器（HPD）和时间-幅度转换鉴相器（TADC）的线性度、死区（Dead Zone）以及对输入信号抖动的敏感性。环路滤波器（Loop Filter, LF）：讨论如何根据系统对带宽、稳定性和相位裕度的要求，设计二阶、三阶及更高阶的滤波器。关键在于确定系统的阻尼因子和自然频率，以及如何通过滤波器设计来优化瞬态响应和抑制杂散。压控振荡器（VCO）的接口与调谐范围管理：讨论VCO的增益（Kvco）对PLL整体性能（如锁定速度和相噪抑制）的影响，以及如何通过缓冲级和反馈结构来线性化VCO的调谐特性。 6. 直接合成技术与任意波形生成：本书将详细介绍基于直接数字频率合成（DDS）的技术。我们将探讨相位累加器（Phase Accumulator）的工作原理、相位到幅度的转换（Look-up Table, LUT）的精度问题以及波形整形技术（如Sine-wave Interpolation）以减少量化噪声和杂散。重点分析直接合成技术在需要极快频率切换的应用（如跳频通信）中的优势。第三部分：高精度频率基准与系统集成第三部分着眼于频率源的精度保证、时钟分配以及系统级集成带来的挑战。 7. 频率基准的选取与维护：频率合成器输出的最终精度取决于其参考源。我们将探讨不同类型的参考振荡器：从高稳定性的温补晶体振荡器（TCXO）到性能卓越的原子钟（OCXO）和铷钟。关键内容包括如何评估晶体振荡器的老化率、温度漂移特性，以及如何设计高效的电源稳压和环境控制电路来维持参考源的长期稳定性和短期纯净度。 8. 杂散抑制与时钟抖动管理：频率合成器输出的杂散（Spurs）是系统抗干扰能力的关键限制因素。我们将分析杂散的来源，包括：参考时钟泄露、环路滤波器中的直流偏移、切换噪声以及输出驱动电路中的非线性效应。随后，本书将提供先进的PCB设计指南，用于最小化地线耦合、电源噪声注入和串扰，从而控制系统级的时钟抖动（Jitter）。 9. 频率源在现代通信系统中的应用挑战：最后，本书将结合实际案例，讨论高性能频率源在不同系统中的集成要求：蜂窝基站（Macro/Small Cells）：对低杂散、高频率纯净度和快速切换能力的要求。雷达与电子战系统：对宽带覆盖、低相位噪声和脉冲/扫描模式下的瞬态性能的严苛要求。测试测量设备：对频率准确度、长期稳定性和高分辨率频率扫描能力的考量。总结：本书内容结构严谨，从深入的器件物理分析到复杂的系统级架构设计，全面覆盖了现代电子系统中频率生成和控制技术的广阔领域。它不仅是理论指导手册，更是解决实际工程难题的实践参考。通过对噪声、杂散、稳定性和灵活性的深入探讨，读者将能够设计出满足下一代通信和雷达系统指标要求的频率解决方案。