数字电路的时钟信号的来源是哪里呢?主流的设计方案是使用晶振这种外部器件来产生稳定的电流波形。这是性效比最高一个方案,晶振是一块水晶加一些电路的小器材,但是它只需要输入很小的电流就是持续稳定出时钟波形。 这是因为水晶有一个奇特的特性,如果给他通电,他就会产生机械振荡,反之,如果给他机械力,他又会产生电,这种特性叫机电效,这称为压电效应。 更奇妙的是如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的。但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。 其特点是频率稳定度很高,石英表就是使用这个原理制而成. 晶片会产一个稳定的波形,只要持续的供电,这种电能-机械能-电能转换会让波形不断生成. 在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、 稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到 10^(-9)至 10^(-11)。广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合 。 ...
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2019
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频率合成技术起源于20世纪30年代,至今已有70多年的历史。 频率合成器是利用一个或多个基准频率,通过各种技术途径产生一系列的离散频率信号的设备。这些频率的稳定度和精度均和基准频率相同,而且频率的转换时间很短,这样才会有效率和实用价值。 频率合成器的实现方法有3种:直接模拟频率合成、间接频率合成和直接数字频率合成。 频率合成器作用是给微波扫频信号提供一定分辨力的频率参考信号,并对微波信号输出频率进行逐点锁定,以得到高准确度和稳定度的扫频输出信号。输出点频信号和扫频信号是微波合成扫源的基本功能,而点频输出又是扫频输出的基础(扫频信号的输出可以利用点频通过程序控制的方法实现)。 频率合成源是微波系统的重要功能单元,在收发信机、雷达探测、通信、检测仪器等电子设备中被广泛使用。 (以上内容整理自网络,如有侵权请联系删除!)
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分频器通常用来对某个给定的时钟频率进行分频,以得到所需的时钟频率。在设计数字电路中会经常用到多种不同频率的时钟脉冲,一般采用由一个固定的晶振时钟频率来产生所需要的不同频率的时钟脉冲的方法进行时钟分频。 在FPGA的设计中分频器是使用频率较高的基本设计,在很多的设计中也会经常用到芯片集成的锁相环资源,如用Xilinx的DLL以及Altera的PLL来进行时钟的分频、倍频与相移。在一些对时钟精度不高的场合,会经常利用硬件描述语言来对时钟源进行时钟分频。 分频器是一种基本电路,一般包括数字分频器、模拟分频器和射频分频器。根据不同设计的需要,有时还会要求等占空比。数字分频器采用的是计数器的原理,权值为分频系数。模拟分频器就是一个频率分配器,用带阻带通实现(比如音箱上高中低喇叭的分配器)。射频分频器也是滤波器原理,用带内外衰减,阻抗匹配实现。 随着FPGA技术的发展,基于FPGA技术的硬件设计数字分频器已成为数字系统设计的研究重点。数字分频器通常分为整数分频器和小数分频器。在有些需求下还要分数分频器。 本设计是基于FPGA的数字分频器,通过VHDL硬件设计语言,在Modelsim6.5上对设计的分频器进行仿真验...
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阻抗匹配(impedance matching) 主要用于传输线上,以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的,而且几乎不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同,分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态,简称为阻抗匹配。 对电子设备互连来说,例如信号源连放大器,前级连后级,只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上,就可认为阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说,电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱,而晶体管放大器则无此限制,可以接任何阻抗的音箱。 阻抗匹配技术最早应用在电气工程领域,随后的发展使其应用不再局限于此,而是广泛应用在涉及能量从源端传输到负载端的领域之中,比如声学系统、光学系统以及机械系统。在射频电路领域,阻抗匹配技术具有更重要的意义。射频功率放大器是通信器材中的核心部件,其作用是对射频功率信号进行放大。晶体管是射频功放的核心,是功率电子的重要基础,其输入输出阻抗的值只有几欧姆,但是通常的射频系统的标准阻抗是50 Ω。 为了获得更好的功率传输性能,晶体管输入输出的阻抗值要匹配到标准阻抗50Ω。阻抗匹配网络的目的是为了解决功率传输时...
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射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆,射频电缆是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件,在无线通信与广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等方面广泛的应用。 射频电缆也叫同轴电缆,是由互相同轴的内导体、外导体以及支撑内外导体的介质组成的。在无线电通讯、广播电视的射频传输中,射频电缆是重要的量备。如果选用不当,不仅会造成浪费,增加投资成本,也会使系统工作时不稳定,引发故障,造成设备损坏。为了正确地选用射频电缆,就需要学习了解一些有关电缆的特性参数和类型。射频电缆的特性包括有电器性能和机械性能,电器性能包括有特性阻抗、传输损耗及其频率特性、温度特性、屏蔽特性、额定功率、最大耐压机械性能包括有最小弯曲半径、单位长度的重量、容许最大的拉力、以及电缆的老化特性和一致性。 在实际选用射频电缆的时候,应考虑到它的特性阻抗、额定功率、衰减量和能承受的最高工作电压。在无线电通讯、广播电视的射频传输中,要结合发射机输出的射频阻抗,输出功率、和可能达到的峰值电压,并且留下一定的余量,结合使用的环境条件,选择合适的电缆。需要注意的是,在使用射频电缆时,一定要匹配以相同特性阻抗的电缆插头、电缆插座、和同轴转换开关,不能混用,以免引起较大的电波反射,在电缆内形成驻波。
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扼流线圈(英文名称:chokecoil)是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,如图所示,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号(如雷电干扰),而对线路正常传输的差模信号无影响。 抗扼交变电流的电感性线圈。利用线圈电抗与频率成正比关系,可扼制高频交流电流,让低频和直流通过。根据频率高低,采用空气芯、铁氧体芯、硅钢片芯等。用于整流时称“滤波扼流圈”;用于扼制声频电流时称“声频扼流圈”;用于扼制高频电流时称“高频扼流圈”。用于“通直流、阻交流”,“通低频、阻高频”的电感线圈叫做高频扼流圈。 线圈扼流的原理通俗地来说就是在电流通过时,线圈产生的磁场因自感会阻碍电流产生的磁场,从而使电流延迟通过。“低频扼流线圈”因延迟的时间比交流电改变方向所需的时间长而阻止交流电通过。“高频扼流线圈”延迟的时间小于低频交流电改变方向所需的时间但大于高频交流电改变方向所需的时间,因而低频交流电可以通过而高频交流电不能通过。 扼流圈原理 高频扼流圈和低频扼流圈都是电感线圈。电感线圈有抑制电流变化的特性,电感越大这个效应越明显。这个效应对电流的阻碍作用感抗,感抗的大小和电感的工作频率和...
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