设计5--频率合成器设计

设计5频率合成器设计学习目的：1.了解数字锁相环CC4046的基本原理2.掌握用集成电路锁相环构成的锁相倍频电路的设计与调试一、锁相环的基本原理1.锁相环原理框图相位比较器低通滤波器压控振荡器iifvvf)(tVe)(tVdiuou常数锁定时，iviv,ff2.锁相环的主要参数（1）捕捉带捕捉带是指锁相环处于一固有振荡频率，并当输入的频率偏离上限值或下限值时，环路还能锁定，则称vfvfvfifmaxifminifminmaxiivfff（2）同步带同步带是指从锁定开始，改变输入信号的频率直到PLL失锁（从锁定到失锁），这段频率范围称为同步带。LfifvLff（3）压控振荡器的控制特性曲线压控振荡器的瞬时频率与控制电压的关系曲线)(tVd)(tv)(tv)(tVd0v)()(tVktdvvv当0)(tVd时，VCO的固有频率为v3.数字锁相环CC4046及其倍频作用（1）CC4046的内部结构、引脚图P.366.4046引脚图INH使能端INH=0固有振荡频率fv决定于R1、R2和定时电容Ct，一般取2RR3、R4与C2组成低通滤波器，滤除相位比较器输出杂波，截止频率243C)RR(1当VDD一定时，fv与R1、Ct关系曲线见图10.1.6(P367)(2)锁相倍频相位比较器低通滤波器压控振荡器iifvvf)(tVe)(tVdiuou÷Nof为频率间隔，、、可得可变，则如锁相环锁定时，iiiioioovif......f3f2ffNNff,Nfff(3)频率合成器主要技术指标频率范围频率间隔波道数频率转换时间频率精度与准确度二、设计课题已知：电源电压VDD=+5V,晶振1、2MHz,用CC4046设计一频率合成器。主要技术指标：工作频率：100Hz~100KHz分三频段：100Hz~1KHz(间隔100Hz）1KHz~10KHz(间隔1KHz）10KHz~100KHz(间隔10KHz）频率合成器组成框图晶振固定分频器锁相环可变分频器uo1.晶振（2MHz)晶体和反相器组成多谐振荡器，反相器采用74LS04(六反相器）。JT、R1、R2、C1、G1、G2组成多谐振荡器C2：防寄生振荡G3：为了改善输出波形2.固定分频器采用一片74LS74二分频和四片74LS90十分频3.可变分频器采用74LS191；可预置4位二进制同步可逆计数器可构成加计数器或减计数器当CTEN=0,LOAD=1为计数状态当D/U=0，加计数D/U=1，减计数LOAD=0.置数当加计数到最大值或减计数到0时，12脚输出一个正脉冲，13脚输出一个负脉冲。设置为加计数工作状态预置数＝最大模值－分频数通过拨码开关S3预置数据DCBA=0110时，N=10DCBA=0111时，N=9DCBA=1000时，N=8.........DCBA=1110时，N=1每个频段得到10个频率点4.数字锁相环4046三频段：100Hz~1KHz(间隔100Hz）定时电容Ct=0.01uF，定时电阻R1=10K1KHz~10KHz(间隔1KHz）定时电容Ct=1000PF，定时电阻R1=10K10KHz~100KHz(间隔10KHz）定时电容Ct=100PF?,定时电阻R1=10K采用转换开关实现频段变换三、安装与调试（1）晶振输出2MHz信号（2）74LS74二分频输出1MHz信号（3）74LS90十分频输出100KHz、10KHz、1KHz、100Hz信号（4）锁相环4046倍频是否锁定DCBA=1110时，Ct三种数值下，4046的IN1、IN2两输入端的信号频率是否相等。