资料介绍
锁 相 环 CD4046 应 用 介 绍
锁相的意义是相位同步的自动控制,能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环,
简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较
器(PC)、压控振荡器(VCO)。低通滤波器三部分组成,如图1所示。
压控振荡器的输出Uo接至相位比较器的一个输入端,其输出频率的高低由低通滤波器上建立起来的
平均电压Ud 大小决定。施加于相位比较器另一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控振荡器的输出信号
Uo相比较,比较结果产生的误差输出电压UΨ正比于Ui和Uo两个信号的相位差,经过低通滤波器滤除高
频分量后,得到一个平均值电压Ud。这个平均值电压Ud 朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变
化,直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同,两相位差保持恒定(即同步)
称作相位锁定。
当锁相环入锁时,它还具有“捕捉”信号的能力,VCO可在某一范围内自动跟踪输入信号的变化,如
果输入信号频率在锁相环的捕捉范围内发生变化,锁相环能捕捉到输人信号频率,并强迫VCO锁定在这个
频率上。锁相环应用非常灵活,如果输入信号频率f1不等于VCO输出信号频率f2,而要求两者保持一定
的关系,例如比例关系或差值关系,则可以在外部加入一个运算器,以满足不同工作的需要。 过去的锁相
环多采用分立元件和模拟电路构成,现在常使用集成电路的锁相环,CD4046是通用的CMOS锁相环集成电
路,其特点是电源电压范围宽(为3V-18V),输入阻抗高(约100MΩ),动态功耗小,在中心频率f0 为
10kHz 下功耗仅为600μW,属微功耗器件。图2是CD4046的引脚排列,采用 16 脚双列直插式,各引脚功
能如下:
· 1脚相位输出端,环路人锁时为高电平,环路失锁时为低电平。
· 2脚相位比较器Ⅰ的输出端。
· 3脚比较信号输入端。
· 4脚压控振荡器输出端。
· 5脚禁止端,高电平时禁止,低电平时允许压控振荡器工作。
· 6、7脚外接振荡电容。
锁相的意义是相位同步的自动控制,能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环,
简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较
器(PC)、压控振荡器(VCO)。低通滤波器三部分组成,如图1所示。
压控振荡器的输出Uo接至相位比较器的一个输入端,其输出频率的高低由低通滤波器上建立起来的
平均电压Ud 大小决定。施加于相位比较器另一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控振荡器的输出信号
Uo相比较,比较结果产生的误差输出电压UΨ正比于Ui和Uo两个信号的相位差,经过低通滤波器滤除高
频分量后,得到一个平均值电压Ud。这个平均值电压Ud 朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变
化,直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同,两相位差保持恒定(即同步)
称作相位锁定。
当锁相环入锁时,它还具有“捕捉”信号的能力,VCO可在某一范围内自动跟踪输入信号的变化,如
果输入信号频率在锁相环的捕捉范围内发生变化,锁相环能捕捉到输人信号频率,并强迫VCO锁定在这个
频率上。锁相环应用非常灵活,如果输入信号频率f1不等于VCO输出信号频率f2,而要求两者保持一定
的关系,例如比例关系或差值关系,则可以在外部加入一个运算器,以满足不同工作的需要。 过去的锁相
环多采用分立元件和模拟电路构成,现在常使用集成电路的锁相环,CD4046是通用的CMOS锁相环集成电
路,其特点是电源电压范围宽(为3V-18V),输入阻抗高(约100MΩ),动态功耗小,在中心频率f0 为
10kHz 下功耗仅为600μW,属微功耗器件。图2是CD4046的引脚排列,采用 16 脚双列直插式,各引脚功
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· 2脚相位比较器Ⅰ的输出端。
· 3脚比较信号输入端。
· 4脚压控振荡器输出端。
· 5脚禁止端,高电平时禁止,低电平时允许压控振荡器工作。
· 6、7脚外接振荡电容。
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