【文章內(nèi)容簡介】 中起了一次理想積分作用，因此壓控振蕩器是一個固有積分環(huán)節(jié)。 dttuKtdttt t cot o ?? ??? 0001 )()()( ????dttuKttt t coo ???? 001 )()()( ????第 31 頁 五、環(huán)路的鎖定、捕獲和跟蹤，同步帶和捕捉帶 1．環(huán)路的鎖定 當(dāng)沒有輸入信號時， VCO以自由振蕩頻率 ωo振蕩。如果環(huán)路有一個輸入信號 ui(t),開始時，輸入頻率總是不等于 VCO的自由振蕩頻率的，即 ωi≠ωo,如果 ωi和 ωo相差不大，在適當(dāng)范圍內(nèi)，鑒相器輸出一誤差電壓，經(jīng)環(huán)路濾波器變換后控制 VCO的頻率，使其輸出頻率變化到接近 ωi，而且兩信號的相位誤差為 φ（常數(shù)） ,這叫環(huán)路鎖定。 第 32 頁 2．環(huán)路的捕捉 從信號的加入到環(huán)路鎖定以前叫環(huán)路的捕捉過程。 環(huán)路鎖定以后，如果輸入相位 φi 有一變化，鑒相器鑒出 φi與 φo之差，產(chǎn)生一正比于這個相位差的電壓，并反應(yīng)相位差的極性，經(jīng)過環(huán)路濾波器變換去控制 VCO的頻率，使 φo改變，減少它與 φi 之 差，直到保持 ωi=ωo，相位差為 φ，這一過程叫做環(huán)路跟蹤過程。 第 33 頁 當(dāng)輸入信號超過同步帶范圍， PLL將失鎖。 VCO輸出為自由振蕩頻率 。一旦入鎖后，壓控頻率就等于基準(zhǔn)頻率，且 PLL輸出頻率 隨輸入頻率而變化，這就稱為跟蹤。 第 34 頁 1）在有雙蹤示波器的情況下 開始 fifo，環(huán)路處于失鎖狀態(tài)，加大輸入信號頻率 fi，用雙蹤示波器觀察壓控振蕩器的輸出信號和環(huán)路的輸入信號，當(dāng)兩個信號由不同步變成同步，且 fi=fo 時，表示環(huán)路已經(jīng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。 2）單蹤 ──普通示波器 在沒有雙蹤示波器的情況下，在單蹤示波器上可以用李沙育圖形來判定環(huán)路是否處于鎖定狀態(tài)。 第 35 頁 第五節(jié) 鎖相環(huán)路的應(yīng)用 鎖相環(huán)路之所以廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)的各個領(lǐng)域，是由于它具有一些特殊的性能。 1）良好的跟蹤特性 2）良好的窄帶濾波特性 3）良好的門限特性 第 36 頁 一、 集成鎖相環(huán)芯片極其典型應(yīng)用 集成鎖相環(huán)芯片類型較多，現(xiàn)介紹 CC4046集成鎖相環(huán)， CC4046為 CMOS單片鎖相環(huán)電路，工作頻率為 1MHz。 CC4046和 J691其邏輯結(jié)構(gòu)和引出端功能完全相同，僅電參數(shù)略有差異。 第 37 頁 常用鎖相環(huán)電路集成電路 EM92600/1 EMC 專用型鎖相環(huán) HT9286A/B HOLTEK 通用型鎖相環(huán) HT9287A/B HOLTEK 專用型鎖相環(huán) HT9288A/B HOLTEK 專用型鎖相環(huán) HYL21011S/J HYUNDAI 通用型鎖相環(huán) HYL21012S/J HYUNDAI 專用型鎖相環(huán) HYL21014S/J HYUNDAI 專用型鎖相環(huán) MC145162 MOTOROLA 通用型鎖相環(huán) MC145166 MOTOROLA 專用型鎖相環(huán) MC145167 MOTOROLA 專用型鎖相環(huán) KS8805B SAMSUNG 通用型鎖相環(huán) GM6532 LG 專用型鎖相環(huán) DMD5603 DAEWOO 專用型鎖相環(huán) DMD5602 DAEWOO 專用型鎖相環(huán) KA567 SAMSUNG 鎖相環(huán) KA567L SAMSUNG 鎖相環(huán) LM567 NSC 鎖相環(huán) DBL567 DAEWOO 鎖相環(huán) (資料來源：誠勝電子 ) 第 38 頁 ?CC4046邏輯圖和引出端功能 CC4046的邏輯圖和引出端功能圖如 圖 51和 圖 52所示。 圖 51 CC4046引出端功能圖 第 39 頁 圖 52 CC4046的邏輯圖 圖 53 CC4066典型波形圖 第 40 頁 圖 52是 CD4046內(nèi)部電原理框圖，主要由相位比較 Ⅰ 、Ⅱ 、壓控振蕩器（ VCO）、線性放大器、源跟隨器、整形電路等部分構(gòu)成。比較器 Ⅰ 采用異或門結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個輸人端信號 Ui、Uo的電平狀態(tài)相異時（即一個高電平，一個為低電平），輸出端信號 UΨ為高電平；反之， Ui、 Uo電平狀態(tài)相同時（即兩個均為高，或均為低電平）， UΨ輸出為低電平。當(dāng) Ui、 Uo的相位差 Δφ在 0176。 180176。 范圍內(nèi)變化時， UΨ的脈沖寬度 m亦隨之改變，即占空比亦在改變。從比較器 Ⅰ 的輸入和輸出信號的波形（如圖 53所示）可知，其輸出信號的頻率等于輸入信號頻率的兩倍，并且與兩個輸入信號之間的中心頻率保持 90176。 相移。從圖中還可知， fout不一定是對稱波形。對相位比較器 Ⅰ ，它要求Ui、 Uo的占空比均為 50％（即方波），這樣才能使鎖定范圍為最大。 第 41 頁 引腳 功 能 1 相位比較器 Ⅱ 輸出端（ PH03） 2 相位比較器 Ⅰ 輸出端（ PH01） 3 相位比較器 Ⅰ 、 Ⅱ 輸入端（ PHⅠ 2） 4 壓控振蕩器輸出端（ VCOo） 5 禁止端（ INH） 6 壓控振蕩器的外接電容端（ C1） 7 壓控振蕩器的外接電容端（ C1） 8 地（ VSS） 第 42 頁 引腳 功 能 9 壓控振蕩器輸入端（ VCOI） 10 解調(diào)信號輸出端（ DEMO） 11 壓控振蕩器的外接電阻端（ R1） 12 壓控振蕩器的外接電阻端（ R2） 13 相位比較器 Ⅱ 輸出端（ PH02） 14 相位比較器 Ⅰ 、 Ⅱ 輸入端（ PHⅠ 1） 15 內(nèi)部提供穩(wěn)壓管負(fù)極端（ Z） 16 電源（ VDD） 第 43 頁 相位比較器 Ⅱ 是一個由信號的上升沿控制的數(shù)字存儲網(wǎng)絡(luò)。它對輸入信號占空比的要求不高，允許輸入非對稱波形，它具有很寬的捕捉頻率范圍，而且不會鎖定在輸入信號的諧波。它提供數(shù)字誤差信號和鎖定信號（相位脈沖）兩種輸出，當(dāng)達(dá)到鎖定時，在相位比較器 Ⅱ 的兩個輸人信號之間保持 0176。 相移。 對相位比較器 Ⅱ 而言，當(dāng) 14腳的輸入信號比 3腳的比較信號頻率低時，輸出為邏輯“ 0”；反之則輸出邏輯“ 1”。如果兩信號的頻率相同而相位不同，當(dāng)輸人信號的相位滯后于比較信號時，相位比較器 Ⅱ 輸出的為正脈沖，當(dāng)相位超前時則輸出為負(fù)脈沖。在這兩種情況下，從 1腳都有與上述正、負(fù)脈沖寬度相同的負(fù)脈沖產(chǎn)生。從相位比較器 Ⅱ 輸出的正、負(fù)脈沖的寬度均等于兩個輸入脈沖上升沿之間的相位差。而當(dāng)兩個輸入脈沖的頻率和相位均相同時，相位比較器 Ⅱ 的輸出為高阻態(tài)，則 1腳輸出高電平。上述波形如圖53所示。由此可見，從 1腳輸出信號是負(fù)脈沖還是固定高電平就可以判斷兩個輸入信號的情況了。 第 44 頁 CD4046鎖相環(huán)采用的是 RC型壓控振蕩器，必須外接電容 C1和電阻 R1作為充放電元件。當(dāng) PLL對跟蹤的輸入信號的頻率寬度有要求時還需要外接電阻 R2。由于 VCO是一個電流控制振蕩器，對定時電容 C1的充電電流與從 9腳輸入的控制電壓成正比，使 VCO的振蕩頻率亦正比于該控制電壓。當(dāng) VCO控制電壓為 0時，其輸出頻率最低；當(dāng)輸入控制電壓等于電源電壓 VDD時，輸出頻率則線性地增大到最高輸出頻率。 VCO振蕩頻率的范圍由 R R2和 C1決定。由于它的充電和放電都由同一個電容 C1完成，故它的輸出波形是對稱方波。一般規(guī)定 CD4046的最高頻率為 1。 2MHz(VDD=15V），若VDD15V，則 fmax要降低一些。 CD4046內(nèi)部還有線性放大器和整形電路，可將 14腳輸入的100mV左右的微弱輸入信號變成方波或脈沖信號送至兩相位比較器。源跟蹤器