臺灣博碩士論文加值系統

本論文重點是運用鎖相迴路去處理電視的中頻調變訊號，包括影像的AM訊號和聲音的FM訊號。並將兩個調變訊號結合成一組電路之設計。首先是從電視接收機基本架構和原理介紹，再解釋電視中傳統AM和FM的解調原理。接著是鎖相迴路基本架構及原理。然後，根據此架構設計單晶片的鎖相迴路。所設計的電路包括Pre-Amplifier ,相位比較器、充電泵電路、濾波器、VCO、Mixer等六部分。並分別闡述其電路原理，及其模擬結果。

In this thesis, a novel phase-locked loop (PLL) IC is designed to deal with a modulated TV intermediate frequency (IF) signal, which consists of an AM part for video information and an FM part for audio information. This PLL IC comprises six circuit blocks, including a pre-amplifier, a phase comparator, a charge pump, a filter, a voltage-controlled oscillator (VCO), and a mixer. Basic operating principles were investigated for these circuits, and the corresponding design methodologies were illustrated in detail. It is found from HSPICE simulation results that each circuit block functions properly or meets predetermined specifications. The entire IC, although containing only one single PLL, was demonstrated capable of demodulating either the AM part or the FM part of the signal, depending on the user’s selection.

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授權書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii
中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iv
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．v
誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vi
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vii
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．x
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．xiv

第一章　緒論
1.1 研究背景和動機 ．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 電視信號 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.3 電視的廣播方式 ．．．．．．．．．．．．．．．2
1.4 電視系統的傳送與接收 ．．．．．．．．．．．．3
1.4.1 電視發射系統之構造 ．．．．．．．．．．．3
1.4.2 電視接收系統之構造 ．．．．．．．．．．．4
1.5 殘邊帶發射方式(Vestigial side band) ．．．．．．．5
1.6 彩色電視廣播基本原則 ．．．．．．．．．．．．6
1.7 電視廣播的種類與傳送 ．．．．．．．．．．．．7
第二章　電視接收機之分析
2.1 電視接收機之構造．．．．．．．．．．．．．．11
2.1.1 電視接收機中之調諧模組．．．．．．．．．12
2.2 電視信號之解調．．．．．．．．．．．．．．．14
2.3 聲音信號的傳送．．．．．．．．．．．．．．．16
2.4 影像檢波和聲音檢波架構．．．．．．．．．．．16
2.5 振幅調變之分析．．．．．．．．．．．．．．．18
2.6 AM之產生方法 ．．．．．．．．．．．．．．．19
2.7 電視信號之解調．．．．．．．．．．．．．．．20
第三章 中頻解調電路之設計與分析
3.1 Demodulation解調 ．．．．．．．．．．．．．．22
3.1.1 包絡波檢波方式．．．．．．．．．．．．．22
3.1.2 FM_PLL解調電路．．．．．．．．．．．．24
3.2 運用IC-LA7577N晶片去實現AM和FM解調．．． 25
3.3 針對電路用ADS作Behavioral Mode的模擬．．．26
3.4 AM訊號經過解調電路和所相迴路的Behavioral模擬．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.5 整個AM解調電路的Behavioral Model及結果 ．．33
3.6 FM檢波電路．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.6.1 FM檢波的原理 ．．．．．．．．．．．．．36
3.6.2 特拉比方式FM檢波．．．．．．．．．．．36
3.6.3 Quadraturez方式FM檢波．．．．．．．．．37
3.6.4 PLL方式的FM檢波．．．．．．．．．．．39
3.7 聲音多重解調電路．．．．．．．．．．．．．．40
3.8 電路設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.8.1 切換電流式混頻．．．．．．．．．．．．．43
第四章　鎖相迴路的基本觀念
4.1 使用一階RC低通濾波器之整數型鎖相迴路 ．．．46
4.1.1 相位頻率偵測器．．．．．．．．．．．．．47
4.1.2 充電泵與迴路濾波器．．．．．．．．．．．49
4.1.3 電壓控制振盪器．．．．．．．．．．．．．53
4.1.4 鎖相迴路分析．．．．．．．．．．．．．．54
4.1.5 雜訊分析．．．．．．．．．．．．．．．．58
4.2 使用二街低通濾波器的整數型鎖相迴路 ．．．．． 64
4.3 使用三階迴路濾波器的整數型鎖相迴路．．．．．68
4.4 系統模擬 ．．．．．．．．．．．．．．．．．70
第五章 電路說明與模擬
5.1 Charge-Pump Phase-Locked Loop ．．．．．．．．73
5.1.1 相位比較器 ．．．．．．．．．．．．．．74
5.1.2 充電泵與迴路濾波器．．．．．．．．．．．76
5.1.3 壓空振盪器 ．．．．．．．．．．．．．．78
5.2 3階PLL中電容的計算 ．．．．．．．．．．． 79
5.3 Mixer ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
5.4 AM/FM Demodulation整合電路．．．．．．．．．87
第六章　結論
6.1 總結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
6.2 未來工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93

[1] 劉國棋 電視原理,全華科技圖書 1997.
[2] 陳連春 最新電視技術解說（上）,建興文化2001.
[3] 陳連春 低頻率/高頻率電路設計指引 ,建興文化 1996.
[4] CIC 訓練課程, “ADS Circuit Fundamentals Training Manual”, Feb-2003.
[5] CIC 訓練課程 “ADS Communication System TrainingManual”, Feb-2003.
[6] “Super-split PLL-II VIF and SIF IF Signal Processor for TV/VTRs“ ~SANYO LA7577N Data-Sheet.
[7] Dan H. Wolaver ,Phase-Locked Loop Circuit Design Prentice-Hall,1991.
[8] Floyd M. Gardner, Phaselock Techniques ,1979.