Hvad er en frekvenssynthesizer?
En frekvenssynthesizer er en enhed, der producerer en bølgeform ved en frekvens bestemt af analoge eller digitale kredsløb. Den mest almindelige frekvenssynthesizer bruger en spændingsstyret oscillator (VCO), der styres af en faselåst sløjfe (PLL) ved hjælp af en stabil frekvensreference. Frekvenssyntetisatorer bruges i de fleste telekommunikationsudstyr designet til at transmittere eller modtage på et bestemt frekvensområde i et underbånd.
Handlingen gøres mulig ved at styre frekvensen af en VCO til direkte eller indirekte at låse fast på frekvensreferencen. Styring af VCO opnås med en variabel jævnstrøm (DC) spænding, der er i stand til kontinuerligt at justere VCO-frekvensen. Hvis VCO-frekvensudgangen er for lav, er det muligt at anvende frekvensmultiplikation efter behov. I lignende applikationer er den digitalt styrede oscillator en forbedret VCO med yderligere funktioner til et bredere spektrum af frekvenser og specielle funktioner, såsom hurtigere frekvenslåsning.
Opdeling af digital frekvens er processen med at bruge op-ned digitale tællere til at producere en bitstrøm, der er lavere i frekvens med et integreret tal til indgangshastigheden. Dobbeltmodul prescaler bruger to divider-trin til at opnå den nødvendige opløsning i frekvenstrin i output. Ved at indstille den rigtige opdelingsfigur kan VCO-udgangsfrekvensen nedskaleres i frekvens og sammenlignes med henvisningen til genindførelse af PLL-lås.
En simpel frekvenssynthesizer har en VCO, en frekvensreference, en PLL, prescaler, divider og tilhørende kredsløb. For at generere en 10-megahertz (MHz) sinusformet udgang er styrelinjen for eksempel på et DC-niveau, så VCO-output er 10 MHz. VCO-udgangen konverteres også til firkantede bølger på digitale niveauer til frekvensdeling med 10.000 for at opnå en prøve på 1 kilohertz (kHz), og dette føres til en fasesammenligning sammen med et reference 1 kHz signal. Den resulterende DC-fejlspænding styrer VCO's styrelinie, og PLL er låst i denne tilstand. Ved enhver ændring i VCO-outputfrekvens eller -fase gentages processen og korrektion foretages ved VCO's styrelinie, indtil udgangen er tilbage ved 10 MHz, og PLL låst.
Frekvenssyntetisatorer bruges ofte i radiosender og modtager kredsløb. I sendere producerer frekvenssynthesizeren den bærefrekvens, der skal være nøjagtig nok til at overholde lovlige emissionskrav. For modtagere bruger superheterodyne-modtageren frekvensblanding af den lokale oscillator (LO) og det indkommende radiofrekvenssignal (RF) for at opnå mellemfrekvensen (IF). I modtageren er VCO-udgangen det lokale oscillatorsignal. Det skal bemærkes, at superheterodyne-modtageren kræver en LO-frekvens, der kan være modtagersignalet plus eller minus den ønskede IF.