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目录 1

第一章 频率合成概述 1

1.1 频率合成器与信号源 1

1.2 频率合成的基本原理 2

1.2.1 十（百、千）进组件 5

1.2.2 合成器的总体方框图 11

第二章 频率合成器的相位噪声和杂散 19

2.1 随机信号的一些主要性质 20

2.1.1 平稳随机过程及挨尔哥德随机过程 20

2.1.2 随机信号的一些主要统计量 25

2.1.3 随机信号通过线性系统 28

2.1.4 随机信号统计量的测量 30

2.2 相位噪声和杂散 31

2.2.1 相位噪声和杂散所产生的边带噪声 31

2.2.2 φn（t）的加、减、乘、除 33

2.2.3 φn（t）通过线性系统 37

第三章 线性化锁相环的基本原理 41

3.1 锁相环的主要部件 41

3.1.1 鉴相器φ 42

3.1.2 线性系统和准线性系统 45

3.1.3 压控振荡器 46

3.1.4 环路中的低通滤波器 47

3.2 一阶锁相环 54

3.3 二阶锁相环 57

3.3.1 高增益二阶锁相环 58

3.3.2 低增益二阶锁相环 62

3.4 带通滤波器的相位传输函数 64

3.4.1 信号通过对称带通滤波器 64

3.4.2 信号通过宽带带通滤波器 69

3.5 锁相环的实际传输函数，内部噪声和环路参数的选择 71

3.5.1 锁相环的实际传输函数 71

3.5.2 环路中的各种噪声源 75

3.5.3 环路参数的选择 79

第四章 缓冲放大器及压控振荡器 86

4.1 缓冲放大器 86

4.1.1 放大器的基本原理及设计 86

4.1.2 放大器的新增杂散 117

4.1.3 放大器的相位噪声 124

4.2 LC压控振荡器 132

4.2.1 振荡器的基本原理及设计 133

4.2.2 变容管及VCO的压控非线性 142

4.2.3 VCO的设计举例 146

4.2.4 设计低噪声VCO的几个实际问题 153

4.2.5 QL的测量 161

4.3.1 晶体的参数 162

4.3 晶体压控振荡器 162

4.3.2 VCXO的振荡回路 164

4.3.3 VCXO的实际电路 169

第五章 倍频器与鉴相器 182

5.1 倍频器 182

5.1.1 单管式倍频器 183

5.1.2 差分式倍频器 184

5.1.3 倍频器的新增杂散和相位噪声 184

5.1.4 倍频比可以为偶数的差分倍频器 185

5.2.1 鉴相器的电性能 189

5.2 鉴相器 189

5.2.2 取样保持式鉴相器 191

5.2.3 双D型鉴相器 203

5.2.4 差分式鉴相器 216

6.1 基本的数字单元电路 216

6.1.1 门电路 216

5.2.5 二极管环形鉴相器 219

第六章 数字电路与固定分频器 226

6.1.2 触发器 232

6.2 固定除十分频器 247

6.2.1 非同步脉冲型8421码十分频器 248

6.2.2 同步型8421码十分频器 250

6.2.3 混合型8421码十分频器 251

6.2.4 扭环除十分频器 253

6.3 中规模集成电路除十分频器 257

6.3.1 中规模除十分频器T210 257

6.3.2 中规模加法型8421码十分频器（T217功能之一） 260

6.3.3 中规模减法型8421码十分频器（T217功能之二） 264

6.4 中规模集成电路可变进制分频器 267

第七章 程序分频器 270

7.1 分频器的主要技术指标 271

7.2 程序分频器的分类 273

7.3 分频比可变的十分频器 277

7.3.1 脉冲型8421码可变十分频器 278

7.3.2 TTL8421码可变十分频器 283

7.3.3 TTL中规模可变十分频器 287

7.3.4 TTL扭环可变十分频器 294

7.4 基本程序分频器的工作原理 297

7.4.1 十读出法程序分频器工作原理 298

7.4.2 九读出法程序分频器工作原理 302

7.4.3 任意数读出 306

7.4.4 加减“中频”原理 306

7.5.1 分频器速度的理论分析 310

7.5 提高程序分频器速度的若干方法 310

7.5.2 提前预置法 312

7.5.3 辅助计数法 320

7.5.4 讨论 327

7.6 脉冲吞除技术 328

7.6.1 脉冲吞除原理 328

7.6.2 前置分频器 332

7.6.3 11/10电路的几种编码方式及其电路实现 335

7.6.4 ECL中规模前置分频器E12012 350

7.6.5 吞脉冲程序分频器的系统设计 353

7.6.6 11/10电路的逻辑设计 370

7.6.7 脉冲二次吞除技术 377

7.7 分频器的新增相位杂散和新增相位噪声 386

7.7.1 整形——分频器输出信号的相位时间特性 386

7.7.2 分频器的新增相位杂散 389

7.7.3 分频器的新增相位噪声 392

7.7.4 分频器的新增相位噪声之二——触发噪声 395

7.7.5 分频器的相位噪声模型 397

7.7.6 降低分频器相位噪声的方法 399

第八章 通信机中频率合成器短稳的频域表征量指标及其 402

测试方法 402

8.1 概述 402

8.2 各类通信系统频率合成器频域短稳指标的讨论 404

8.2.1 模拟通信系统的短稳指标 405

8.2.2 数字通信系统的短稳指标 413

8.3 用鉴相法测试频率合成器相位噪声的原理和方法 414

8.4 锁相环型的相噪测试设备 428

8.4.1 f≥300Hz时的Sφ（f）测试设备 428

8.4.2 优质短稳振荡源的相噪测试设备 434

8.4.3 f＜300Hz时的Sφ（f）测试设备 440

8.5 用接收机法测试带外相噪的设备 445

8.6 用频谱图示仪测试相位噪声的原理和设备 450

8.7 用鉴频法测量Sφ（f）或Sv（f）的原理和设备 454

8.8 频率合成器式频率源中各部件新增噪声的测量 463

附录1 LC或晶体振荡器等频率源Sφ（f）f曲线的一般表 470

示形式 470

附录2 波形分析仪中检波器属于线性检波时， 474

Sφ（f）测试读数的修正 474

第九章 通信机频率源短稳时域表征量的物理意义及其测 477

试方法 477

9.1 通信机频率源短稳时域表征量的物理意义和定义 477

9.2 σ？2（τ）的测试方法及其测试设备 485

9.2.1 测试方法和测试方框图 485

9.2.2 测试界限的分析 488

9.2.3 测试设备的电路分析 491

9.3 数字通信系统频率源的短稳指标要求 493

9.3.1 终端采用“数字移频”的通信制 493

9.3.2 终端采用“数字移相的通信制 497

第十章 频率源短稳的频，时域表征量间的联系和转换 500

10.1 从频域表征量折算成时域表征量 500

10.1.1 折算的基本思想和结论 500

10.1.2 频、时域表征量联系公式的应用及其物理概念 503

10.2 从σ？2（τ）-τ折换成Sφ（f）-f 505

10.2.1 折换的思路和方法 505

10.2.2 σ2y（τ）、Sy（f）、Sφ（f）表征量间相互折换知识的应用 508

10.3 各型σ2（N,T,τ）值间的互换 509

10.4 频率源的杂散对相噪时域测试的影响 516

10.5 通过求修正哈达马方差σ2MH（τ）来计算Sφ（f）的方法 518

10.5.1 根据取样处理步骤术相应的H（f）的通用方法 519

10.5.2 取样处理步骤的选择 522

10.5.3 用求σ2MH（z）的方法作成的Sφ（f）测试设备 524

附录 频、时域表征量联系公式的证明 526

第十一章 锁相环的捕捉、稳定性、测试及设计 531

11.1 锁相环的捕捉 531

11.1.1 一阶锁相环 531

11.1.2 二阶锁相环 538

11.1.3 环路捕捉的辅助设备及VCO频率覆盖的划分 570

11.2.1 环路稳定性的分析 584

11.2 环路的稳定性、测量及设计 584

11.2.2 环路传输函数的测量 590

11.2.3 环路的设计 593

第十二章 合成器的系统设计 614

12.1 合成器中的混频器 615

12.1.1 混频频率vH、IL的选择 615

12.1.2 混频信号的振幅 619

12.1.3 环形混频器 621

12.1.4 差分混频器 630

12.2.1 各种部件的相噪和杂散 634

12.2 合成器的系统设计以及一些有关的基本概念 634

12.2.2 间接式合成器的系统设计、部件的噪声灵敏度及哼声杂散 642

12.2.3 传输路径时差对相噪的影响 656

12.2.4 直接式合成器的相噪和杂散 662

12.2.5 合成器的振动相噪 668

12.3 合成器的一些方案 671

12.3.1 直接式与间接式合成器 671

12.3.2 单环合成器 671

12.3.3 输出频率覆盖很宽的间接式合成器 672

12.3.4 微波间接式合成器 675