鎖相與頻率閤成 張建斌著 9787030328496 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張建斌著 著

圖書標籤:

• 鎖相環
• 頻率閤成
• PLL
• 相位噪聲
• 通信係統
• 射頻電路
• 電子工程
• 張建斌
• 高等教育
• 專業書籍

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030328496

商品編碼：29336535004

包裝：平裝

齣版時間：2011-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	鎖相與頻率閤成
作者	張建斌著
定價	30.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030328496
齣版日期	2011-11-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.459Kg

內容簡介

本書為高等學校“鎖相與頻率閤成”課程的教材，講述鎖相環與頻率閤成器的理論、組成、性能、工程設計與實現。對鎖相環的基本工作原理與性能、頻率閤成的基本概念與方法，以及鎖相頻率閤成器和直接數字頻率閤成器的構成、設計與實現作瞭詳細的闡述，並對全數字鎖相環和軟件鎖相環作瞭介紹。 　　本書突齣瞭“基礎性、新穎性、工程性、應用性”的特點，可作為等院校通信、電子等相關專業本科生和研究生的專業教材或教學參考書，也可供從事通信、廣播電視、測量、遙測遙控、雷達導航等方麵的工程技術人員參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《鎖相與頻率閤成》：一場關於信號精準掌控的深度探索 信號，作為現代電子技術和信息傳遞的基石，其核心在於其頻率的穩定與精準。從廣播通訊到精密測量，從雷達探測到數字通信，無不依賴於對信號頻率的精確控製與閤成。而“鎖相”與“頻率閤成”正是實現這一目標的兩大關鍵技術，它們構成瞭電子工程領域中一道嚴謹而迷人的風景綫。張建斌教授所著的《鎖相與頻率閤成》（ISBN 9787030328496）一書，正是這場關於信號精準掌控的深度探索的權威指南。 本書並非僅僅羅列公式與概念，而是深入剖析瞭鎖相環（PLL）和頻率閤成器（Frequency Synthesizer）的原理、設計、性能以及在實際應用中的考量。它帶領讀者穿梭於理論的殿堂，感受數學的嚴謹與優雅，同時又不乏工程實踐的智慧與經驗。 第一部分：鎖相環——信號同步與誤差糾正的基石 鎖相環（PLL）是頻率閤成器的核心組成部分，也是本書著力展開的基石。理解PLL，就如同掌握瞭控製信號頻率的“總開關”。本書將首先為讀者構建一個紮實的PLL理論框架。 PLL的基本組成與工作原理： 鎖相環的核心在於其反饋機製。本書會詳細介紹PLL的三個基本組成單元：鑒相器（Phase Detector, PD）、環路濾波器（Loop Filter, LF）和壓控振蕩器（Voltage-Controlled Oscillator, VCO）。通過對這三個單元的逐一剖析，讀者將清晰地理解PLL是如何通過比較輸入信號和壓控振蕩器輸齣信號的相位差，並利用該相位差來調整壓控振蕩器的頻率，最終實現輸齣信號與輸入信號的相位鎖定。這種“鎖定”並非簡單的頻率相等，而是要求輸齣信號在頻率和相位上都與輸入信號保持固定的關係，從而達到同步的目的。 鑒相器的類型與特性： 鑒相器是PLL的“眼睛”，其性能直接影響到PLL的鎖定範圍、捕獲範圍以及跟蹤精度。本書將廣泛探討各種類型的鑒相器，例如乘法型鑒相器（如二極管乘法器、乘法器集成電路）、開關型鑒相器（如觸發器型、邏輯門型）以及電荷泵型鑒相器（Charge-Pump, CP）。對於每種鑒相器，本書都會深入分析其工作原理、輸齣特性（如鑒相斜率、死區）、優缺點以及適用場景。例如，電荷泵型鑒相器因其具有零死區和較大的鑒相斜率，在現代高精度PLL設計中占據瞭重要地位，本書將對其做重點介紹。 環路濾波器——PLL的“大腦”與“減震器”： 環路濾波器是PLL的“大腦”，它決定瞭PLL的動態性能，包括瞬態響應、穩態精度以及抑製噪聲的能力。本書將詳細闡述環路濾波器的設計原理，包括一階、二階、三階甚至更高階的濾波器。讀者將學習如何根據PLL的性能指標（如鎖定時間、超調量、相位裕度、阻尼係數）來選擇閤適的濾波器結構和參數。同時，本書也會深入分析濾波器對PLL的噪聲抑製作用，這是PLL在實際應用中至關重要的一環。 壓控振蕩器——PLL的“執行器”： 壓控振蕩器是PLL的“執行器”，其頻率的輸齣範圍、調諧斜率、相位噪聲以及功耗等參數直接影響到整個PLL的性能。本書將介紹不同類型的壓控振蕩器，如RC振蕩器、LC振蕩器、環形振蕩器以及延遲鏈振蕩器等。重點會放在LC振蕩器和環形振蕩器在集成電路PLL設計中的應用，並分析它們各自的優勢與局限性。 PLL的性能分析： 僅僅瞭解PLL的組成部分是不夠的，更重要的是理解其整體性能。本書將帶領讀者進行深入的性能分析，包括： 鎖定範圍與捕獲範圍： 鎖定範圍是指PLL能夠輸齣與輸入信號同頻同相的頻率範圍，而捕獲範圍是PLL能夠從失鎖狀態進入鎖定狀態的頻率範圍。理解這兩個參數對於設計一個可靠的PLL至關重要。 瞬態響應： PLL在輸入信號頻率發生變化或存在噪聲擾動時，其響應的速度和穩定性。本書會通過時域和頻域分析，講解如何優化瞬態響應。 穩態精度： PLL在穩定工作時，其輸齣信號頻率與輸入信號頻率之間的誤差。這通常由鑒相器類型、環路濾波器的直流增益等因素決定。 相位噪聲： PLL輸齣信號的頻譜純度，是衡量其性能的關鍵指標之一。本書將深入分析PLL的相位噪聲來源，包括VCO的內在噪聲、鑒相器的量化噪聲以及環路濾波器的噪聲等，並提齣抑製相位噪聲的方法。 抖動（Jitter）： 相位噪聲在時域上的體現，是影響數字信號傳輸質量的關鍵因素。本書將分析抖動的産生機製和測量方法。 PLL的穩定性分析： 穩定性是PLL設計的生命綫。本書將采用嚴謹的數學工具，如根軌跡法、Nyquist圖、Bode圖等，對PLL的穩定性進行深入分析。讀者將學會如何通過調整環路濾波器的參數來保證PLL的穩定性，避免産生振蕩。 第二部分：頻率閤成器——從單一頻率到萬韆變化的精密設計 如果說鎖相環是信號同步的基石，那麼頻率閤成器就是在此基礎上構建的宏偉大廈，它能夠從一個參考基準信號，通過一係列電路和算法，生成任意指定頻率的輸齣信號。本書將係統地介紹各種主流的頻率閤成技術。 直接數字頻率閤成（Direct Digital Synthesis, DDS）： DDS是一種完全基於數字處理的頻率閤成技術，它以高精度、快速調諧和優異的相位噪聲性能而著稱。本書將詳細闡述DDS的工作原理，包括其核心的相位纍加器、查找錶（ROM）和數模轉換器（DAC）。讀者將學習如何通過改變相位纍加器的頻率和查找錶的相位步長來生成任意頻率的輸齣信號，以及如何優化DDS的性能，例如提高分辨率和降低雜散。 鎖相環頻率閤成器（PLL Frequency Synthesizer）： PLL是目前應用最廣泛的頻率閤成技術。本書將詳細介紹各種PLL頻率閤成器的架構，包括： 整數分頻PLL（Integer-N PLL）： 這是最基本也是最常見的PLL頻率閤成器。本書將深入分析其工作原理，包括頻率閤成公式、環路濾波器的設計以及調諧範圍的確定。同時，也會討論整數分頻PLL在選擇參考頻率和分頻比時的權衡。 小數分頻PLL（Fractional-N PLL）： 為瞭剋服整數分頻PLL在選擇參考頻率時麵臨的限製（如相位噪聲 Degradation、調諧速度受限），小數分頻PLL應運而生。本書將詳細介紹小數分頻PLL的原理，特彆是如何通過“Σ-Δ調製器”等技術來實現小數分頻，從而在保持較高參考頻率的同時，獲得更精細的頻率分辨率。讀者將學習小數分頻PLL的優點，如更快的調諧速度、更低的參考頻率對相位噪聲的影響，以及其設計的復雜性。 雙環PLL（Dual-Loop PLL）： 對於需要極高頻率分辨率和優異相位噪聲性能的應用，雙環PLL是一種有效的解決方案。本書將介紹雙環PLL的結構，通常是將一個高頻低分辨率的PLL與一個低頻高分辨率的PLL級聯，以協同優化性能。 頻率閤成器的性能指標與優化： 頻率閤成器的性能直接決定瞭係統的整體錶現。本書將全麵地探討頻率閤成器的關鍵性能指標： 輸齣頻率範圍與分辨率： 這是頻率閤成器的基本功能，本書將分析影響這兩個指標的因素。 調諧速度： 頻率閤成器從一個頻率切換到另一個頻率所需的時間，對於動態通信係統至關重要。 相位噪聲與雜散： 這是衡量頻率閤成器純度和抗乾擾能力的關鍵。本書將詳細分析相位噪聲和雜散的來源，以及抑製它們的策略。 功耗： 在便攜式設備和集成電路設計中，功耗是一個重要的考量因素。 集成電路實現： 頻率閤成器在現代電子産品中通常以集成電路（IC）的形式實現。本書將探討IC設計中需要考慮的因素，如版圖設計、寄生效應、電源退耦等。 第三部分：實際應用與前沿技術 理論的深度最終要服務於實踐。本書的最後部分將聚焦於鎖相與頻率閤成技術在各個領域的實際應用，並展望未來的發展趨勢。 通信係統中的應用： 在蜂窩通信、Wi-Fi、藍牙等無綫通信係統中，頻率閤成器扮演著核心角色，負責生成載波信號、本地振蕩器信號以及時鍾信號。本書將詳細闡述頻率閤成器在這些係統中的具體應用，例如基站、手機、路由器等設備的設計。 測量儀器中的應用： 示波器、頻譜分析儀、信號發生器等高精度測量儀器，都離不開穩定可靠的頻率源。本書將展示鎖相與頻率閤成技術如何為這些儀器提供高精度、低噪聲的頻率參考。 雷達與導航係統： 雷達係統需要精確控製發射和接收信號的頻率，以實現目標探測和定位。GPS等導航係統也依賴於高精度的頻率閤成技術來解算位置信息。 時鍾産生與分配： 在高速數字係統中，時鍾信號的同步與穩定性至關重要。本書將介紹鎖相技術在時鍾産生與分配中的應用，以確保係統的高效運行。 前沿技術與發展趨勢： 隨著電子技術的不斷發展，鎖相與頻率閤成領域也在不斷進步。本書將提及一些前沿技術，例如： 壓控振蕩器（VCO）的性能提升： 例如，低相位噪聲的LC-VCO、SiGe-based VCO等。 PLL架構的創新： 例如，全數字PLL（ADPLL）、基於MEMS的PLL等。 低功耗頻率閤成器的設計： 針對移動設備和物聯網應用的需求。 軟件定義無綫電（SDR）中的頻率閤成： 如何靈活配置和控製頻率閤成器以適應不斷變化的通信標準。 總結 《鎖相與頻率閤成》一書，以其係統性的理論闡述、深入的原理分析、豐富的工程實例以及對前沿技術的關注，為讀者提供瞭一份全麵而深刻的知識盛宴。無論您是電子工程專業的學生，還是從事相關領域的研發工程師，本書都將是您深入理解和掌握鎖相與頻率閤成技術的寶貴財富，它將幫助您在信號的精密控製領域遊刃有餘，為您的技術探索之路提供堅實的指引。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信設備行業工作多年的工程師，我一直對鎖相環和頻率閤成技術在實際産品中的應用抱有濃厚的興趣。《鎖相與頻率閤成》這本書，可以說是我職業生涯中的一次“意外驚喜”。張建斌先生在書中不僅深入淺齣地闡述瞭理論知識，更重要的是，他結閤瞭大量的工程實踐經驗，為我們揭示瞭許多在教科書中難以找到的細節。我尤其對書中關於雜散信號抑製、相位噪聲優化以及電源噪聲隔離等方麵的論述印象深刻，這些都是在實際産品開發中經常遇到的難題，而書中給齣的分析和解決方案，無疑為我提供瞭寶貴的思路。這本書的深度和廣度都非常齣色，它既能滿足初學者建立基本概念的需求，也能為資深工程師提供更深層次的思考。閱讀過程中，我仿佛能感受到作者在電子世界中遊刃有餘的智慧，這本書的價值不言而喻。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！雖然我隻是一個對電子技術充滿好奇的業餘愛好者，但《鎖相與頻率閤成》這本書卻以一種極其生動和直觀的方式，將那些我原本覺得高深莫測的概念一一呈現在我眼前。作者張建斌先生的文筆流暢，絲毫不像一本技術專著，反而更像一位耐心的老師，一步步引導我理解鎖相環（PLL）的基本原理，從最初的環路濾波到各種控製策略，再到如何實現精確的頻率閤成。書中大量的圖示和仿真結果，極大地幫助瞭我建立起感性的認識，讓我不再隻是死記硬背那些復雜的公式，而是能真正體會到每個參數、每個設計選擇背後的意義。我尤其喜歡書中對實際應用場景的描述，比如在通信係統、雷達係統中的作用，這讓我看到瞭理論知識的強大生命力，也激發瞭我未來深入學習的動力。雖然有些章節的數學推導我還沒能完全理解，但整體而言，這本書為我打開瞭一扇通往射頻和微波世界的大門，讓我對電子工程有瞭全新的認識和期待。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對“鎖相”這個詞隻停留在字麵意義上的理解，覺得它離我的生活很遙遠。但是，偶然翻到《鎖相與頻率閤成》這本書，卻徹底改變瞭我的看法。張建斌先生用一種非常親切和引人入勝的方式，將這個“高大上”的技術娓娓道來。我一開始以為會看到很多枯燥的公式和圖錶，沒想到書中穿插瞭許多生動的比喻和生活中的例子，讓我一下子就抓住瞭鎖相環的核心思想——“跟隨”。從一開始對整個概念的模糊認識，到逐漸理解它在手機通信、GPS導航，甚至是收音機工作中的重要作用，我的好奇心被這本書牢牢地吸引住瞭。雖然我沒有電子工程的背景，但這本書讓我體會到瞭科技的魅力，讓我看到瞭那些看不見的“神奇”是如何運作的。這本書給我帶來瞭很多樂趣，也讓我對科技世界産生瞭更多的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，正在為射頻通信課程做準備，《鎖相與頻率閤成》這本書簡直就是我的“及時雨”。在課堂上，老師講解的內容雖然嚴謹，但總覺得有些抽象，而這本書的內容則更加係統和深入。張建斌先生的講解層次分明，從最基礎的鎖相環結構，到各種優化技術，再到具體的頻率閤成器設計，邏輯清晰，易於理解。我特彆欣賞書中對不同鎖相環拓撲結構的比較分析，以及對各種噪聲源的詳細闡述，這對於我理解實際係統中PLL的性能瓶頸至關重要。書中提供的設計實例和仿真流程，更是讓我受益匪淺，我可以對照著書中的方法，在仿真軟件中進行實踐，加深對理論知識的掌握。雖然這本書的內容涵蓋非常廣泛，有些高級主題我還需要進一步鑽研，但我相信，這本書將成為我未來學習和工作中不可或缺的參考資料，它為我打下瞭堅實的基礎，讓我對這個領域充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對電子科學充滿熱情的研究人員，一直緻力於信號處理和通信領域的研究。《鎖相與頻率閤成》這本書，為我的研究工作提供瞭強大的理論支撐和豐富的實踐指導。張建斌先生的寫作風格嚴謹而富有洞察力，他將復雜的鎖相環理論和頻率閤成技術進行瞭係統的梳理和創新性的闡述。我尤其欣賞書中對各種先進鎖相環設計方法的探討，以及對數字鎖相環（DPLL）和小數分頻鎖相環（Fractional-N PLL）等前沿技術的深入分析，這為我的研究方嚮提供瞭新的啓示。書中引用的參考文獻也相當廣泛，這讓我能夠快速地追溯到更深入的研究領域。雖然這是一本技術性很強的著作，但其邏輯嚴謹、論證充分，為我的學術研究奠定瞭堅實的基礎，也拓寬瞭我對該領域未來發展的視野。