宽带低相噪频率合成器的设计与实现

波谱学杂志 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (2): 207-215.

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宽带低相噪频率合成器的设计与实现

梅径^1,2，毛文平^1,2，胡鹏^1,2，李正刚¹，陈方¹，刘朝阳^1*

1. 波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心（中国科学院武汉物理与数学研究所），湖北武汉 430071； 2. 中国科学院研究生院，北京 100049

收稿日期:2011-01-13 修回日期:2011-02-27 出版日期:2011-06-05 发布日期:2011-06-05
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（10675162），国家科技支撑计划资助项目（2006BAK03A22）.

Design and Implementation of a Frequency Synthesizer with Wide Frequency-Coverage and Low Phase Noise Level

MEI Jing^1,2, MAO Wen-Ping^1,2, HU Peng^1,2, LI Zheng-Gang¹, CHEN Fang¹, LIU Chao-Yang^1*

1. State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, Wuhan Center for Magnetic Resonance, (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
2. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2011-01-13 Revised:2011-02-27 Online:2011-06-05 Published:2011-06-05
Supported by:
国家自然科学基金资助项目（10675162），国家科技支撑计划资助项目（2006BAK03A22）.

摘要/Abstract

摘要：

介绍了一种宽带、高分辨率和低相噪频率合成器的设计与实现方案. 该频率合成器包含3个部分：(1) STM32处理器部分，作为频率合成器的控制器并为其提供远程控制的CAN总线接口；(2) 时钟分配单元，用于产生固定频率的参考信号和输出频率的精确调整；(3) 三混频部分，以30 MHz的步进改变频率合成器的输出频率. 将该频率合成器应用在自主研发的500 MHz液体高分辨率NMR谱仪上，测试了¹H NMR标样样品的灵敏度，实验结果证明了该方案的可行性.

关键词: 核磁共振(NMR), 频率合成器, 三混频频率合成法, 低相位噪声

Abstract:

The design and implementation of a frequency synthesizer with wide-band output frequency spanning, high resolution, and low phase noise level was proposed. The frequency synthesizer contains three sections: 1) a STM32 which serves as the synthesizer’s controller and provides a CAN bus interface for remote frequency control, 2) a clock distribution section which generates fixed frequency references and provides fine output frequency resolution, and 3) a triplemix section which operates in a drift canceling loop and alters the output frequency with a 30 MHz step. The frequency synthesizer design was used on a home-built 500 MHz NMR spectrometer. Its performance was demonstrated by sensitivity tests with ¹H NMR spectroscopy.

Key words: NMR, frequency synthesizer, triple-mix, low phase noise

中图分类号:

O482.53

梅径, 毛文平, 胡鹏, 李正刚, 陈方, 刘朝阳. 宽带低相噪频率合成器的设计与实现[J]. 波谱学杂志, 2011, 28(2): 207-215.

MEI Jing, MAO Wen-Ping, HU Peng, LI Zheng-Gang, CHEN Fang, LIU Chao-Yang. Design and Implementation of a Frequency Synthesizer with Wide Frequency-Coverage and Low Phase Noise Level[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2011, 28(2): 207-215.

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宽带低相噪频率合成器的设计与实现

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