应用于倍频电路的预置可逆分频器设计

摘要：首先分析了的可逆的工作原理，推导了触发器的驱动函数。并建立了基于simulink 和FPGA 的模型，实验结果表明可以实现模和可逆分频功能，满足需要。

　　1. 前言

　　锁相环是的主要实现方式，直接决定倍频的成败。传统的锁相环各个部件都是由模拟电路实现的，随着数字技术的发展，全数字锁相环逐步发展起来，全数字锁相环的环路部件全部数字化，通常由数字鉴相器、数字环路滤波器、压控振荡器以及分频器组成，全数字锁相环中的分频器要求模可且可根据实际需要进行可逆分频[2]。由于现有的电路均不能满足上述要求，本文首先采用simuink 和FPGA 开发了倍频电路的变模可逆分频器。

　　2. 变模可逆分频器的工作原理

　　变模分频器的基本原理是设置一个符合函数，在分频过程中，触发器的输出与预置模比较，当触发器的输出与预置模一致时，则给出符合信号，强迫计数器进入所希望的状态，即初始状态，随后计数器则按照卡诺图确定的程序继续工作，直到最后一个状态，即由地址码确定的第N-1 个状态，再强迫分频器回到初始状态[3]。所以每个触发器应当受到两个控制函数的控制，即：

　　f—正常的由卡诺图得到的控制函数;

　　F—强迫分频器进入的希望状态;

　　T—符合函数;

　　当符合函数T = 1时，F 不起作用，P = f ，分频器按正常程序分频;当T = 0，F 起作用，P = F ，强迫分频器跳变到所希望的状态。

　　表1 状态转换表

　　(注：表1 为状态转换图，其中左半部分为递增分频器状态转换表，右半部分为递减状态转换表。表2 为计数值与各触发器当前值的关系。)

　　表2 计数值与各触发器当前值的关系

　　加法分频器的驱动方程为：

　　减法分频器的驱动方程为：

　　各触发器还受到可逆信号的控制，当I _ D信号为1时为递增分频器，反之为递减分频器。

　　各触发器的驱动函数为：