与石英晶体振荡器等效的频率稳定的1~399KHZ PLL合

2012-10-31 16:57:34来源: 互联网
石英晶体振荡器等效的频率稳定的1~399KHZ PLL合成振荡电路

电路的功能

如果要求振荡频率准确、稳定度好,采用石英晶体振荡器作本振的PLL合成振荡电路是比较合适的。但本电路采用了C-MOS型的PLL IC(4046),VCO输出为方波,能以1KHZ为一级在1KHZ~399KHZ范围内连续变化。全部采用C-MOS组件,为电池驱动的便携式频率发生器,可作为脉冲编码器等的模拟信号源用。

电路的工作原理

PLL合成振荡电路的最基本构成是由基准振荡器相位比较器、环路滤波器、电压控制振荡器、可编程分频器等组成的反馈环路。本电路可以看作是把基准频率FM放大N倍的频率倍增电路。

基准振荡就是把1MHZ或100KHZ的石英晶体振荡器输出进行1/1000或1/100分频,产生1KHZ的信号,与1/N分频电路的输出进行比较。4046内部有两个系统相位比较器,PC1是“异-或”逻辑;A、B输入的占空比必须为1:1,所以在输入端加了JK-FF1/2分频电路。PC2是用脉冲边工作的相位比较器。

相位比较器可获得与相位差或频率差相对应的输出,例如,分频器输出FO/N如果低于FO,PC2输出电压就会上升,并使VCO频率上升,使VCO频率上升,使FO/N=FE,环路趋于稳定。

VCO是多谐振荡电路,设计的振荡频率范围可到1KHZ以上、399KHZ以下,因而留有余量。如果接近极限频率,或VCO有漂移时,就不能进行频率锁定。VCO的频率可变范围越在,起伏就越大,要求信号纯度高时,要在稳定的范围内进行量程切换。本电路设定了500倍的可变范围,所以R1=6.8K,R2=100M,C1=51PF。

环路滤波器是决定改变频率时的响应的重要因素,只用单节低通滤波器使电路达到稳定很费时间,不实用,所以加了超前补偿电阻R4。

可编程分频器用了三个4522进行级联,最大可分频1/999设定数据为C-MOS正逻辑电平,若直接用热敏开关设定,要在各输入端加10K的下拉电阻。

调整

构成反馈环路的电路,环路内出现异常也很难发现,在调试时,可以切断环路,以各电路块为单位进行检测,首先从VCO的控制输入端输入0~5V电夺,检验振荡频率范围,然后检测分频器,至于环路滤波器的调整,可改变R4,调整最佳响应。

关键字:石英晶体  振荡器  频率稳定  PLL

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/1031/article_17304.html
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