激光锁相技术

课程设计

锁相技术课程论文

论文题目：基于锁相环设计的频率合成器

专 业：信息类

班 级：信息094班

学 号：200900484425

姓 名：马记阳

指导教师：魏平俊

2012年5月

课程设计

基于锁相环设计的频率合成器

信息094 马记阳

摘 要 锁相技术是专门研究系统相位的技术。由于它的环路结构简单，性能

良好，在许多新型电子设备，得到广泛的应用。在此频率合成器中，采用锁相环

技术，通过鉴相，实现同步。此频率合成器由锁相集成芯片CD4046和一个四位

二进制计数芯片74LS191实现输入频率的分频和倍频，VCOOUT输出结果由数码

管显示。并且基于Proteus软件仿真实现。

关键词： 锁相环 倍频器 频率合成 计数器

1 绪论

在通信机等所使用的振荡电路，其所要求的频率范围要广，且频率的稳定度

要高。无论多好的LC振荡电路，其频率的稳定度，都无法与晶体振荡电路比较。

但是，晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外，其频率几乎无法改变。如果

采用PLL(锁相环)(相位锁栓回路，PhaseLockedLoop)技术，除了可以得到较广

的振荡频率范围以外，其频率的稳定度也很高。

锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL,Phase-Locked Loop）。

课程设计

锁相技术课程论文

论文题目：基于锁相环设计的频率合成器

专 业：信息类

班 级：信息094班

学 号：200900484425

姓 名：马记阳

指导教师：魏平俊

2012年5月

课程设计

基于锁相环设计的频率合成器

信息094 马记阳

摘 要 锁相技术是专门研究系统相位的技术。由于它的环路结构简单，性能

良好，在许多新型电子设备，得到广泛的应用。在此频率合成器中，采用锁相环

技术，通过鉴相，实现同步。此频率合成器由锁相集成芯片CD4046和一个四位

二进制计数芯片74LS191实现输入频率的分频和倍频，VCOOUT输出结果由数码

管显示。并且基于Proteus软件仿真实现。

关键词： 锁相环 倍频器 频率合成 计数器

1 绪论

在通信机等所使用的振荡电路，其所要求的频率范围要广，且频率的稳定度

要高。无论多好的LC振荡电路，其频率的稳定度，都无法与晶体振荡电路比较。

但是，晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外，其频率几乎无法改变。如果

采用PLL(锁相环)(相位锁栓回路，PhaseLockedLoop)技术，除了可以得到较广

的振荡频率范围以外，其频率的稳定度也很高。

锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL,Phase-Locked Loop）。

光电子技术结课论文

激光探测技术概论

电子1002班 LZ

摘要：

激光探测系统的作用是将接受的激光信号变化变成电信号，也就是说将光信息转皇城电信息，并通过不同的信息处理方法来获取不同的信息并实现探测目的，激光探测技术按探测方式分为直接探测和外差探测两种，按探测器的方式分类，可分为单元探测和多元阵列探测，本文即从探测方式的角度，对激光探测技术的原理、应用等四方面进行综合阐述。

关键字：激光探测 直接探测 外差探测 干扰

1. 引言

随着光技术的不断发展，激光越来越多的走入科技和生活，其激光探测技术也随着光技术的进步取得了很大的进步。激光探测就是激光信号通过探测器转换成电信号的过程。通常用光电型探测器或光热型探测器探测激光信号。激光探测在激光接收以及激光测距、通信、跟踪、制导、雷达等研究和应用中具有重要的作用。

2. 激光探测技术原理

激光的最初中文名叫做“镭射”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”[1]。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照

第一章

一.锁相环组成

PLL两种工作状态：捕获状态和锁定（或称同步）状态 锁定后频差?e?0，相差为?e?常数

基本锁相环的组成：

⑴ 鉴相器（Phase Detector）---PD ⑵ 环路滤波器（Loop Filter）---LF

⑶ 压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator）---VCO

??1?t?为输入量ui?t?的瞬时相位。

?2?t?为输入量uo?t?的瞬时相位。

各部分分析：

1．鉴相器 是一个相位比较器，用于比较?1?t?与?2?t?之间的相位差错误！未找到引用源。

Kmui(t)uo(t)?KmUisin[?ot??1(t)]Uocos[?ot??2(t)] 11?KmUiUosin[2?ot??1(t)??2(t)]?KmUiUosin[?1(t)??2(t)]22再经过低通滤波器（LPF）滤除2?o成分之后，得到误差电压

ud(t)?1KmUiUosin[?1(t)??2(t)] 2令 Ud?1KmUiUo为鉴相器的最大输出电压，得到ud(t)?Udsin[?e(t)] 22.环路滤波器及其传输函数

环路滤波器是一个线性电路，在时域分析中可用一个传输算子F(p)来表示，其中p

通俗点说，设置PLL锁相环就相当于超频，单片机超频的原因和PC机是一个道理。 分频的主要原因是外设需要的工作频率往往远低于CPU/MEMORY，这也和PC机南北桥的原理类似。相对来说，PLL锁相环的设置还是比较简单的，因为东西很死，完全可以照搬。只是大家也不要太贪，设置太高相对来说不够稳定，进行过PC机超频的应该很有 体会，一般我们现在用的XS128我觉得设置在80MHz是比较合适的，相比前几届比赛用的DG128，这个频率已经蛮高的了。还有就是 SYNR,REFDV只有在CLKSEL_PLLSEL=0的情况下才能写入，不过这是系统默认状态。 多半大家可能还会有以下几点疑问： 1.PLL锁相环怎么设置？

答：通过写REFDV（CRG参考分频寄存器）和SYNR（CRG合成器寄存器）进行设置 2.代码里while(!CRGFLG_LOCK);这句是干什么的？ 答：时钟校正同步

3.为什么代码中会有多多少少的几句空语句？

答：锁相环从设定到最后稳定还是需要一点点时间的，所以需要加几条空指令

OSC、FOSC、OSCCLK：我认为这三者一样，是振荡器频率，即是我们外加晶振频率

SYNR 时钟合成寄存器

VCOFRQ[7:6]：不知道，跪求高人解答！

激光干涉位移测量技术

张欣（2015110034）

摘 要：为了实现纳米级以上分辨力位移的测量研究，利用激光干涉位移测量技术可以达到纳米级分辨力，其具有可溯源、分辨力高、测量速度快等特点，是目前位移测量领域的主流技术。本文对目前主要的激光干涉位移测量技术进行了分类介绍，并对各种干涉仪的特点进行了分析，最后介绍了激光干涉位移测量技术的国内外发展现状和趋势。

关键词：纳米级；激光干涉；位移测量；

1 引言

干涉测量技术( interferometry ) 是基于电磁波干涉理论，通过检测相干电磁波的图样，频率、振幅、相位等属性，将其应用于各种相关的测量技术的统称。用于实现干涉测量技术的仪器被称为干涉仪。在当今多个科研领域，干涉测量技术都发挥着重要的作用，包括天文学，光纤光学，以及各种工程测量学。其中由于上个世纪60年代激光的研制成功，使得激光干涉测量技术在各种精密工程领域得到了广泛的应用。它的基本功能是将机械位移信息变成干涉条纹的电信号，再对干涉条纹进行调理和细分，进而获得所需要的测量信息。整个激光干涉测量系统中主要的组成部分有光电转换、信号调理、信号细分处理。 1.1激光干涉仪分类

激光干涉仪是以干涉测量为原理，利用激光作为长度基准，对数控设备

第23卷第4期2008

年12月安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报

JournalofAnhuiUniversityofTechnologyandScienceVol.23.No.4Dec.,2008

文章编号:1672-2477(2008)04-0061-04

基于TMS320F2812的软件锁相技术

李　旭,王　鸣3

(安徽工程科技学院安徽省电气传动与控制重点实验室,安徽芜湖　241000)

摘要:在光伏并网发电系统中,为了实现光伏系统与电网电压的可靠并网运行,要求并网逆变器输出电流与电网电压同频同相.为此采用了一种基于DSP芯片TMS320F2812实现软件锁相的方法,,实验结果表明,锁相精确度高,稳定可靠,证明了该方法的可行性和有效性.关　键　词:并网逆变器;TMS320F2812;软件锁相中图分类号:TN911　　　　文献标识码:A

,光伏并网发电技术的应用越来越

广泛.,,有着较为复杂的硬件电路,.本文采用TI公司新推出的高性能DSP芯片,相对于前期TMS320F24X系列数字信号处理器,(位)和系统处理能力(达到150MIPS)[1],能更好的实现并网锁相的控制方法,,来实现对电网电压的频率跟踪和相位校正,并给出了实验结果.

1　锁相的工作原理

第一章 激光的基本原理及其特性

激光技术是二十世纪六十年代初发展起来的一门新兴学科。激光的问世引起了现代光学技术的巨大变革。激光在现代工业、农业、医学、通讯、国防、科学研究等各方面的应用迅速扩展，之所以在短期间获得如此大的发展是和它本身的特点分不开的。

激光与普通光源相比较有三个主要特点，即方向性好，相干性好和亮度高，其原因在于激光主要是光的受激辐射，而普通光源主要是光的自发辐射。研究激光原理就是要研究光的受激辐射是如何在激光器内产生并占据主导地位而抑制自发辐射的。本章首先从光的辐射原理讲起，讨论与激光的发明和激光技术的发展有关的各方面物理基础和产生激光的条件。

光的辐射既是一种电磁波又是一种粒子流，激光是在人们认识到光有这两种相互对立而又相互联系的性质后才发明的。因此本章从介绍光的波粒二象性开始研究原子的辐射跃迁。激光的产生又是光与物质的相互作用的结果，对光的平衡热辐射和光与物质的相互作用 (光的自发辐射、受激辐射、受激吸收) 的研究是发明激光的物理基础。光谱线的宽度，线型函数是影响激光器性能的重要因素，提高激光的单色性是激光技术的发展的一个重要方向。阐明上述这些基础后，本章最后一节讨论激光产生的条件。

1. 1 激光的特性

光的一个基本性

锁相技术（往届部分题目）

一、选择题

A 1、为了加大环路的捕获带，应______环路增益或______环路带宽，但提高环路的跟踪性能的要求与之___。

A、提高、增加、相反 B、提高、增加、相同 C、降低、增加、相反 D、提高、减小、相反

B 2、在二阶锁相环中，在环路滤波器与VCO之间插入一直流放大器，放大倍数为10，直流放大器使环路参数?n____,?H____,?p______。

A、减少、增加、增加 B、增加、增加、增加 C、增加、增加、减少 D、减少、减少、增加

C 3、环路对内部VCO的噪声呈现____-滤波器作用，对外部输入的噪声呈现____-滤波器作用。

A、带通、低通 B、低通、带通 C、高通、低通 D、低通、高通 A 4、环路的捕获带、同步带和快捕带的关系是：_____

A、?H>?p>?L B、?p>?L>?H C、?L>?H>?p D、?p>?H>?L

D 5、环路锁定时，瞬时频差_____，固有频差______控制频差，相差为_____,控制电压为___. A、很小的量、等于、0、常数 B、0、大于、很小的量、变量 C、0、小于、很小的量、变量

锁相技术（往届部分题目）

一、选择题

A 1、为了加大环路的捕获带，应______环路增益或______环路带宽，但提高环路的跟踪性能的要求与之___。

A、提高、增加、相反 B、提高、增加、相同 C、降低、增加、相反 D、提高、减小、相反

B 2、在二阶锁相环中，在环路滤波器与VCO之间插入一直流放大器，放大倍数为10，直流放大器使环路参数?n____,?H____,?p______。

A、减少、增加、增加 B、增加、增加、增加 C、增加、增加、减少 D、减少、减少、增加

C 3、环路对内部VCO的噪声呈现____-滤波器作用，对外部输入的噪声呈现____-滤波器作用。

A、带通、低通 B、低通、带通 C、高通、低通 D、低通、高通 A 4、环路的捕获带、同步带和快捕带的关系是：_____

A、?H>?p>?L B、?p>?L>?H C、?L>?H>?p D、?p>?H>?L

D 5、环路锁定时，瞬时频差_____，固有频差______控制频差，相差为_____,控制电压为___. A、很小的量、等于、0、常数 B、0、大于、很小的量、变量 C、0、小于、很小的量、变量