手机频率合成技术:鉴相器与低通滤波器解析

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"0010、比较全面的手机原理资料" 手机的工作原理涉及许多复杂的电子组件,其中鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)是频率合成的关键部分,特别是在手机通信系统中。鉴相器是一个相位比较装置,用于检测两个输入信号——基准信号f1和VCO产生的信号f2之间的相位差异,并将其转化为电压变化。这种误差电压是脉动直流信号,经过低通滤波器处理后,用来控制VCO电路。 鉴相器有多种类型,包括模拟和数字,如双D鉴相器和鉴频鉴相器。在数字鉴相器的情况下,由于双端口输出,通常需要电荷泵电路来转化相位误差信号,以便正确地连接到环路滤波器。在摩托罗拉的GSM手机中,电荷泵在发射频率合成中起着重要作用。 在手机电路设计中,鉴相器往往与分频器集成在一起,形成一个专门的芯片,称为PLLIC(锁相环集成电路),或者包含在具有多种功能的复合芯片中。例如,在诺基亚8810手机中,N820的3脚是鉴相器PD的输出端口,可以通过分析电路中的VCO信号、低通滤波器组件以及程控分频器来定位鉴相器的位置。 低通滤波器(LPF)在鉴相器和VCO之间,它的主要任务是滤除鉴相器输出的高频谐波成分,确保只有控制信号传递到VCO,从而稳定VCO的工作状态。例如,在诺基亚8110手机的UHFVCO频率合成环路中,R834、R820~R822和C820~C822构成了低通滤波器的电路结构。 压控振荡器(VCO)是根据输入的控制电压来改变其振荡频率的设备。在手机中,VCO接收来自鉴相器和低通滤波器的调制信号,调整自身的频率以匹配目标频率。这种频率调整能力使得手机能够灵活地在不同的通信频段工作,满足不同网络和应用的需求。 手机原理涉及到的鉴相器、低通滤波器和压控振荡器共同构成了频率合成的核心,它们相互协作,确保手机通信系统能够准确、稳定地工作在所需的频率上。这些组件的设计和优化对于提高手机的性能、降低功耗以及兼容各种无线通信标准至关重要。