基于锁相环的Chirp超宽带信号源的设计与实现
根据锁相环的相位模型,可以推导出经调制信号m(t)作用下环路的输出相位θo(s)的表达式。根据图2可得:

式中M(s)为m(t)的拉普拉斯变换。
为了分析方便,假定θi(s)=0,将(1)式整理可得:

式中Kvco为常数,误差传输函数He(jw)具有高通特性。设调制信号m(t)的频谱范围为ΩL~ΩH,则当环路的截止频率远小于ΩL时,在ΩL~ΩH范围内有He(jw)≈l∠0°。此时式(5)可写成:

从上面的分析可得出结论:当环路工作于载波跟踪状态,即调制信号的频率远大于截止频率时,在调制信号频率范围内,环路的闭环频率特性近似为零。这样,环路对调制信号闭环一周的响应m’(t)约等于零,因而环路控制信号近似等于调制信号m(t)。也就是说,环路闭合后VCO的控制信号和开环近似相同,这就使VCO的频偏dθo(t)/d(t)正比于调制信号m(t),这样既可以实现Chirp超宽带信号的产生,同时又能保证载频的稳定。
2 基于锁相环的Chirp超宽带信号源的设计和实现
本文设计的Chirp超宽带信号源是基于锁相环的,锁相环的引入是这个设计的特色,其他调制部分电路可以用FPCA及高速DA器件简单实现,因此本节主要介绍电荷泵锁相环的设计。
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