★《锁相技术》知识体系注重学生知识相互关联的学习,在传授理论知识的同时,注重学生对知识的应用。
★注重锁相环原理的、基本理论讲述的同时,加入实际电路的实现,使学生将先修的电子技术课程的知识应用于本课程。
★书中实例来源于实际科研课题,使学生掌握工程的设计方法,培养良好的工程意识。
第1章 锁相环的基本概念
1.1 锁相环的构成与基本原理
1.2 锁相环的分类
思考与练习题
第2章 锁相环的基本单元电路和数学模型
2.1 锁相环的基本单元电路
2.2 锁相环线性相位模型
思考与练习题
3.1 环路稳定性
3.2 暂态响应
3.3 稳态响应
思考与练习题
第4章 锁相环的捕获性能
4.1 捕获状态(失锁状态)下的数学模型
4.2 一阶环的捕获性能
4.3 二阶环的捕获性能
4.4 锁相环的辅助捕获方法
思考与练习题
第5章 电荷泵锁相环
5.1 电荷泵鉴频鉴相器数学模型
5.2 电荷泵锁相环的线性模型
5.3 锁相环噪声性能
5.4 电荷泵能锁相环应用实例------集成锁相环4046
思考与练习题
第6章 锁相环频率合成器
6.1 概述
6.2 频率合成器的结构
6.3 频率合成器中的分频器
6.4 电荷泵锁相环频率合成器设计实例
思考与练习题
第7章 直接数字频率合成器简介
7.1 DDS的简介
7.2 DDS的基本原理与构成
7.3 DDS单元电路
7.4 DDS散杂频谱分析
7.5 DDS芯片应用实例(以AD9854为例)
思考与练习题
这本书刚拿到手的时候,我其实是抱着一种忐忑的心情翻开的,毕竟“锁相”这个词汇听起来就带着一丝神秘和高深莫测。我本身是做通信设备研发的,日常工作中确实会接触到信号处理和频率合成等领域,但对“锁相环”这个核心技术,虽然知道它的重要性,却一直感觉隔着一层窗户纸,始终未能透彻理解其精髓。我尝试过阅读一些国外的经典教材,虽然内容严谨,但翻译过来后往往生涩难懂,公式推导也过于密集,让人望而却步,总感觉少了些直观的理解和实际应用的脉络。而这本书,我得说,它给了我一个非常惊喜的开端。从第一章开始,作者就用一种非常平实的语言,甚至带着一些趣味性的比喻,娓娓道来锁相环的基本概念。它不像很多教科书那样上来就抛出一堆数学模型,而是先从“追赶”和“同步”这样一个非常生活化的场景入手,让你一下子就能抓住锁相环的核心功能——让一个信号的相位“锁住”另一个信号的相位。这种循序渐进的方式,让我这个初学者感到非常亲切。接着,书中对锁相环的各个组成部分,如压控振荡器(VCO)、鉴相器(PD)以及环路滤波器(LF)的讲解,都显得异常清晰。作者并没有回避其中的数学原理,但却巧妙地将其融入到对组件功能和工作机制的描述中,让你在理解原理的同时,也能看到它们在实际电路中的具体体现。例如,在讲解鉴相器时,作者不仅给出了其数学模型,还详细描述了几种常见的鉴相器类型,如乘法型、延迟线型等,并分析了它们各自的优缺点以及适用场景。这对于我这种需要将理论知识转化为实际产品设计的人来说,简直是雪中送炭。而且,书中穿插的许多示意图和波形图,都非常直观地展示了信号在环路中是如何被处理和同步的,让我不再只是在脑海中空想,而是能更清晰地看到锁相环的“工作过程”。
评分这本书对于我这样一位习惯了从实践出发去理解理论的工程师来说,最吸引我的地方在于它始终贯穿着“工程实践”的视角。书中关于锁相环的“常见问题与故障排除”部分,简直就是为我量身定做的。我经常会在产品开发过程中遇到一些难以解释的现象,比如信号锁定不稳定、相位噪声异常大,或者在特定工作模式下出现奇怪的振荡。而这本书的这一章,就像一本“故障诊断指南”,列举了许多实际工程中可能遇到的问题,并给出了详细的分析和解决方案。作者不仅仅是简单地列举问题,而是深入剖析了这些问题产生的根源,比如VCO的增益非线性、鉴相器的死区效应、或者环路滤波器设计不当导致的稳定性问题。他会结合实际的电路图和波形图,非常直观地展示这些问题是如何表现出来的,以及如何通过调整参数、更换元器件,甚至修改电路结构来解决。例如,书中讨论了如何通过分析VCO的增益曲线来优化其工作点,以提高线性度和减小相位噪声,这比我之前仅仅依赖数据手册进行尝试要高效得多。而且,书中还提供了一些关于如何利用频谱分析仪、示波器等测量仪器来诊断锁相环问题的技巧,这对于我进行实际调试非常有帮助。我感觉,这本书不仅仅是在教授知识,更是在传授解决问题的经验和方法。
评分我曾以为我对锁相环的理解已经达到了一个瓶颈,直到我翻开这本书的第四章,关于锁相环的非线性分析和噪声特性。我一直觉得,锁相环这种反馈控制系统,其行为往往是非线性的,而且噪声问题在实际应用中是不可避免的,但如何系统地去分析和解决这些问题,却一直没有找到一个清晰的思路。这本书的这一部分,真的是让我眼前一亮。作者并没有简单地将非线性效应作为一个“干扰项”来处理,而是深入分析了锁相环中各个非线性环节,如鉴相器的非线性、VCO的非线性等,是如何影响环路的整体性能的。他引入了相平面分析等工具,直观地展示了锁相环在不同工作状态下的动态行为,比如捕捉过程中的“跳频”现象,以及稳定锁定后的“抖动”特性。这对于我理解锁相环的稳定性边界和性能极限非常有帮助。而关于噪声的部分,作者更是进行了非常细致的讲解。他不仅分析了各种噪声源,如VCO的相位噪声、参考时钟的抖动、以及电源噪声等,还详细介绍了如何将这些噪声的效应传递到锁相环的输出端,并进行了量化分析。特别是关于环路带宽对噪声抑制效果的影响,以及如何通过设计合适的环路滤波器来权衡噪声抑制和瞬态响应,这些内容让我豁然开朗。我之前总是模糊地知道环路带宽很重要,但具体为什么重要,以及如何去优化,这本书给了我一个非常清晰的理论框架和实践指导。
评分这本书在介绍完基础理论和一些基本应用后,并没有停下深入挖掘的脚步,而是将视角转向了一些更高级、更具挑战性的锁相环技术。我尤其对书中关于“软件锁相环”(Software PLL)和“数字锁相环”(DPLL)的章节感到兴奋。在当下这个软件定义一切的时代,将强大的锁相环功能集成到数字信号处理器(DSP)或者FPGA中,已经成为了一种趋势。作者非常清晰地阐述了如何将传统的模拟锁相环模型转化为数字域中的算法实现。他详细介绍了各种数字鉴相器(DPLL)的结构和工作原理,比如早期的“泵浦式”鉴相器,以及后来更先进的“电荷泵”型鉴相器在数字域的实现方式。更重要的是,书中对数字环路滤波器(DLF)的设计也进行了深入的探讨,包括如何选择合适的滤波器结构(如PID控制器)以及如何对其参数进行优化,以达到与模拟锁相环相媲美的性能。我一直对如何在有限的计算资源下实现高效的锁相环感到好奇,这本书就提供了大量的思路和方法。例如,书中提到了一种“动量”算法(momentum algorithm)在优化数字锁相环参数时的应用,这让我看到了将一些机器学习中的思想融入到传统控制系统设计的可能性。此外,书中还对如何在FPGA上高效地实现锁相环硬件进行了分析,包括资源占用、时序约束以及并行处理等关键问题,这对于我们这些需要将算法快速原型化并最终固化到硬件的工程师来说,无疑是宝贵的经验分享。
评分这本书最让我感受到“惊喜”的地方,莫过于它在讲解过程中对“数学模型”的运用。我知道,锁相环作为一种控制系统,数学模型是必不可少的。但是,很多教材中的数学模型往往过于抽象,让人难以理解其物理意义。这本书在这方面做得非常好。作者在引入数学模型的同时,总是会结合直观的物理概念和图示来解释。比如,在推导鉴相器的输出时,他会用一个简单的类比,将数学公式与实际的相位差联系起来,让你很容易就能理解为什么这个公式能代表鉴相器的输出。更重要的是,书中会展示如何利用这些数学模型来进行“仿真”和“分析”。作者会介绍一些常用的仿真工具(比如MATLAB/Simulink),并演示如何利用这些工具来搭建锁相环的模型,然后观察其动态行为,预测其性能。他还会讲解如何通过修改模型的参数来观察其对系统性能的影响,这对于我进行虚拟设计和优化非常有帮助。我之前常常是凭经验进行设计,而这本书则提供了一个基于数学模型进行“科学设计”的工具和方法,这大大提高了设计的效率和准确性。
评分我一直觉得,一个优秀的学习资源,不仅要教会“是什么”,更要教会“为什么”。这本书在解释锁相环的各个组成部分时,就做到了这一点。例如,在讲解压控振荡器(VCO)时,作者并没有仅仅给出其“压控”这一特性,而是深入分析了VCO的“相位噪声”是如何产生的,以及它对整个锁相环的性能有何影响。他详细解释了不同类型的VCO(如LC振荡器、环形振荡器)的噪声特性差异,以及如何在设计中选择合适的VCO以满足特定的相位噪声要求。同样,在讲解环路滤波器时,作者不仅给出了几种常见的滤波器结构(如一阶、二阶、三阶滤波器),还深入分析了每种结构在频率响应、相位响应以及稳定性方面的特点。他会结合具体的数学公式,解释为什么某个滤波器结构能够有效地抑制噪声,或者为什么它能够提供更好的瞬态响应。这种“追根溯源”式的讲解方式,让我不再只是被动地接受信息,而是能够主动地去理解和消化知识。这种对“为什么”的深入探索,对于建立牢固的知识体系至关重要,也让我能够举一反三,将学到的原理应用到新的问题中。
评分阅读这本书的过程,更像是一次与一位经验丰富的工程师进行深入交流的体验。我特别喜欢书中对锁相环在不同应用场景下的剖析,这让我深刻体会到了理论联系实际的重要性。书中的第三章,详细探讨了锁相环在通信系统中的应用,比如载波恢复、时钟同步以及频率合成。我一直对如何从一个接收到的、可能带有噪声和失真的信号中精确地恢复出原始的载波和时钟信号感到困惑,这本书就给我了一个非常棒的解答。作者通过分析锁相环的捕捉范围、跟踪范围以及环路带宽等关键参数,解释了为什么锁相环能够有效地抑制噪声,并精确地锁定到目标频率。他用生动的例子,比如在高速数据传输中,微秒级的时钟抖动都可能导致严重的错误,而锁相环如何在这种严苛条件下保证数据的完整性,让我对锁相环的鲁棒性有了全新的认识。更让我印象深刻的是,书中对频率合成器的讲解,这部分内容对我来说尤其有价值。我曾经为了设计一个能够生成多种稳定频率的射频模块而绞尽脑汁,书中详细介绍了分数锁相环(PLL)的原理,以及如何通过小数分频器实现超高精度的频率合成。作者甚至还探讨了抖动和相位噪声的产生机制,以及如何通过合理的环路设计和元器件选择来最小化这些不利影响。这不仅仅是理论的介绍,他还会结合一些实际的设计案例,给出一些具体的建议,比如如何选择合适的压控振荡器(VCO)来获得低相位噪声,或者如何设计一个高质量的环路滤波器来优化环路的动态性能。这些内容让我感觉,这不仅仅是一本技术书籍,更像是一本指导我如何解决实际工程问题的宝典。
评分我一直认为,一本好的技术书籍,应该能够激发读者的学习兴趣,并引导读者进行更深入的探索。这本书在这方面做得非常出色。在每个章节的末尾,作者都会留下一些“思考题”或者“扩展阅读”的建议,这让我感觉自己不是在被动地接受知识,而是在积极地参与到学习过程中。例如,在讲完某个特定类型的锁相环之后,他可能会提出一个问题,让你去思考如何在其他类型的应用中改进这种锁相环,或者让你去查找相关的最新研究文献。这些“引导性”的提问,不仅加深了我对已学知识的理解,也激发了我进一步学习的动力。我发现,在阅读这本书的过程中,我不仅仅是在学习锁相环技术本身,更是在学习一种“解决问题”和“探索未知”的方法论。而且,书中穿插的一些“历史发展”或者“前沿动态”的介绍,也让我对锁相环技术的发展脉络有了更清晰的认识。这不仅增添了阅读的趣味性,也让我看到了这个领域广阔的发展前景,为我未来的职业发展提供了更多的可能性。
评分我一直对锁相环的“设计流程”和“性能指标”的权衡感到好奇,这本书的这一部分,可以说是让我茅塞顿开。我常常会遇到这样的困境:在设计过程中,总是需要在“锁定速度”、“相位噪声”、“功耗”以及“成本”之间进行取舍。这本书就用一种非常系统的方式,帮助我理清了这些之间的关系。作者从一个完整的锁相环设计流程出发,详细阐述了每个阶段需要考虑的关键因素。从最初的需求分析,到元器件的选择,再到环路参数的计算和优化,每一个环节都给出了详细的指导。特别是关于“环路带宽”的讨论,书中详细分析了环路带宽如何影响锁相环的瞬态响应速度(捕捉范围和跟踪速度)以及对噪声的抑制能力。他用清晰的图示,展示了不同环路带宽下锁相环的响应曲线,让我能够更直观地理解这种权衡。此外,书中还深入探讨了“抖动”和“相位噪声”这两个关键的性能指标。作者不仅仅是给出了它们的基本定义,还分析了它们在不同应用场景下(如ADC/DAC的时钟、射频通信的载波)对系统性能的影响,以及如何通过设计来最小化它们。我之前常常是在“感觉”上进行设计,而这本书则提供了一个量化的、可操作的设计框架,让我能够更有信心地进行锁相环的设计。
评分这本书的另一大亮点在于其对“高级锁相环技术”的介绍,这部分内容让我看到了锁相环技术的最新发展动态。我一直对一些更复杂的锁相环拓扑结构感到好奇,比如“延迟锁相环”(DLL)以及一些用于特殊应用的锁相环。这本书就对这些技术进行了深入的阐述。例如,在介绍DLL时,作者不仅分析了其与PLL在结构上的区别,还重点阐述了DLL在时钟缓冲和时钟延迟对齐等方面的优势,以及其在FPGA和SoC设计中的重要应用。他对DLL的“延迟单元”设计和“控制环路”的优化都进行了细致的分析,让我对这种看似简单的结构背后蕴含的精妙设计有了更深的理解。此外,书中还探讨了一些在特定领域具有重要意义的锁相环技术,比如用于高精度时间测量的高分辨率锁相环,以及用于抗干扰和抗欺骗的特殊锁相环。作者通过分析这些技术的原理和应用场景,让我看到了锁相环技术不仅仅是局限于传统的通信和测量领域,而是在更广泛的高科技领域发挥着越来越重要的作用。对我来说,了解这些前沿技术,有助于我拓宽视野,也能为我未来的技术发展方向提供一些启发。
评分内容太少了,
评分好好好,老公天天捧着书啃!
评分我的饭
评分还可以
评分书很好,是公司设计师挑出来的,京东送货快。
评分挺不错的书,工作参考用
评分挺不错的书,工作参考用
评分很薄
评分还可以还可以
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