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现在电子科技技术飞速发展，人们对电子产品的需求也越来越大，作为电子系统的心脏“频率合成器”更是得到人们的重点关注。频率合成器广泛应用于各个领域，如航空航天、导弹制导、通信等。传统的晶体振荡器和LC振荡器都有各自的缺点，不能满足人们的需求。因此，对频率合成技术的研究有重要的现实意义。本文主要设计2.4GHz锁相频率合成器。首先，我们分析了当今频率合成技术的发展概况，选择了电荷泵锁相频率合成技术，紧接着非常系统详细的阐述了电荷泵锁相频率合成器的各部分电路组成、工作原理、数学模型及动态方程。然后对系统的相位噪声和杂散等指标进行了理论分析，也分析了实际频率合成器设计中降低相位噪声和杂散指标的众多措施。最后，采用了带有三阶环路滤波器的整数分频锁相环技术实现方案。该设计方案首先选取了锁相环芯片ADF4108和VCO芯片MAX2750来搭建系统。介绍了两芯片的选型和具体的芯片配置，然后重点对环路滤波器的设计进行了分析，深入介绍了环路滤波器的设计方法，我们选择了性能更加良好的三阶环路滤波器，并通过程序计算出元器件数值，通过matlab仿真验证环路滤波器设计正确性，自行设计了有良好噪声性能的20MHz晶体振荡器，为频率合成器提供了高质量的参考源，接下来我们对整个系统通过ADIsimPLL软件进行系统论证，验证系统设计，包括噪声指标的仿真，最后完成系统方案的原理图及PCB版设计，并对频率合成器进行了实验测试、结果分析，结果测试达到预期设计目标。