En frekvenssyntes är en enhet som producerar en vågform vid en frekvens som bestäms av analoga eller digitala kretsar. Den vanligaste frekvenssyntesen använder en spänningsstyrd oscillator (VCO), som styrs av en faslåst slinga (PLL) som använder en stabil frekvensreferens. Frekvenssyntes används i de flesta telekommunikationsutrustningar som är utformade för att sända eller ta emot på ett visst frekvensområde i ett delband.
Operationen möjliggörs genom att styra frekvensen för en VCO för att direkt eller indirekt låsa på frekvensreferensen. Styrning av VCO uppnås genom en variabel likström (DC) spänning som kan kontinuerligt justera VCO-frekvensen. Om VCO-frekvensutgången är för låg är det möjligt att tillämpa frekvensmultiplikation efter behov. I liknande applikationer är den digitalt styrda oscillatorn en förbättrad VCO med ytterligare funktioner för ett bredare frekvensområde och specialfunktioner som snabbare frekvenslåsning.
Digital frekvensdelning är processen att använda digitala räknare upp och ner för att producera en bitström som är lägre i frekvens med ett heltal till ingångshastigheten. Dual-modulus-förskalaren använder två delningssteg för att uppnå den upplösning som behövs i frekvenssteget i utgången. Genom att ställa in rätt divisorvärde kan VCO-utgångsfrekvensen skalas ner i frekvens och jämföras med referensen för att återupprätta PLL-låset.
En enkel frekvenssyntes kommer att ha en VCO, en frekvensreferens, en PLL, förskalare, delare och tillhörande kretsar. Till exempel, för att generera en 10 megahertz (MHz) sinusformad utgång, är styrlinjen på en DC-nivå så att VCO-utgången är 10 MHz. VCO-utgången omvandlas också till fyrkantvågor på digitala nivåer för frekvensdelning med 10,000 1 för att erhålla ett 1-kilohertz (kHz) sampel, och detta kommer att matas till en faskomparator tillsammans med en referenssignal på 10 kHz. Den resulterande DC-felspänningen styr VCO-styrledningen och PLL är låst i detta tillstånd. Med någon förändring i VCO-utgångsfrekvens eller fas upprepas processen och korrigering görs vid VCO-styrlinjen tills utgången är tillbaka på XNUMX MHz och PLL låst.
Frekvenssyntetisatorer används vanligtvis i radiosändar- och mottagarkretsar. I sändare producerar frekvenssyntesen bärfrekvensen som måste vara tillräckligt exakt för att klara lagstadgade emissionskrav. För mottagare använder superheterodynmottagaren frekvensblandning av lokaloscillatorn (LO) och den inkommande radiofrekvenssignalen (RF) för att erhålla mellanfrekvensen (IF). I mottagaren är VCO-utgången den lokala oscillatorsignalen. Det bör noteras att superheterodynmottagaren kräver en LO-frekvens som kan vara mottagarsignalen plus eller minus den önskade IF.