实验六集成锁相环应用实验精品文稿.ppt

实验六集成锁相环应用实验第1页，本讲稿共13页试验任务与要求n n实验目的了解了解锁锁相相环环路的工作原理，路的工作原理，电电路路组组成及性能特点；成及性能特点；掌握掌握锁锁相相环环路及其部件性能指路及其部件性能指标标的的测试测试方法；方法；掌握集成锁相环的基本应用。掌握集成锁相环的基本应用。第2页，本讲稿共13页实验仪器n n高频信号发生器 QF1055A 一台;n n超高频毫伏表 DA22A 一台;n n频率特性测试仪 BT3C 一台;n n直流稳压电源 HY17112 一台;n n数字示波器 TDS210 一台.第3页，本讲稿共13页实验任务与要求1.实验电路介绍 用CD4046构成的10倍频电路，见图1。CD4046为锁相环，74LS90及外围电路组成十分频电路。来自CD4046的4脚压控振荡器输出信号经T210十分频从11脚反馈至鉴相器的引出端3脚，反馈信号与鉴相器的14脚输入信号(标准参考信号)作比较，在环路的同步范围内(锁定状态)，实现倍频作用，即4脚频率是14脚频率的10倍(3脚频率与14脚频率相等)。第4页，本讲稿共13页实验说明及思路提示实验说明及思路提示n n锁相环的组成原理锁相环的组成原理锁相环的组成原理锁相环的组成原理 锁相环（锁相环（PLLPLL）基本组成框图如图所示。）基本组成框图如图所示。AGC自动增益控制AFC自动频率控制APC自动相位控制锁定时无剩余频差锁定时无剩余频差良好的窄带滤波特性良好的窄带滤波特性第5页，本讲稿共13页图：锁相频率合成原理图：锁相频率合成原理 第6页，本讲稿共13页图图.CD4046.CD4046原理图如下：原理图如下：第7页，本讲稿共13页图1.用CD4046构成的十分频电路 第8页，本讲稿共13页VCO特性的测量 测试电路见图2，测VCO的foUc关系，UC从0V5V变化，间隔1V，对应测量VCO的输出频率，列表记录并绘成曲线。a：R210K的情况。电源电压为5V，控制电压用另外一路电源产生，用频率计测出相应的频率即可。b：若此时给控制端输入50KHz（可适当调整）的方波，观测输出波形。2.基本命题第9页，本讲稿共13页图2.f f0 0U UC测试线路图第10页，本讲稿共13页a.把9脚接地，用示波器观察4脚波形，并用频率计测出VCO下限频率。b.把9脚接+5V电源，用示波器观察波形，并测出VCO上限频率。c.Ui输入正弦信号，其频率fi=100KHz，Uip.p3Vp-p，用示波器观察4脚波形，并记录其频率。测量CD4046锁相环的同步带 测量电路如图1，去掉分频电路，CD4046的 3,4脚短接。第11页，本讲稿共13页用频率计观察VCO的输出频率f0，调节输入信号频率fi，当f0跟着增加，直至增加到f0不变，测出刚好f0不变时的fi1。然后fi减小，使环路锁定。在继续减小fi，则f0也跟着减小，直至f0不跟随fi变化测出刚好失锁时的fi2，则环路的同步带fH为：fH=(fi2-fi1)/2测量环路的同步带第12页，本讲稿共13页u调整参考信号频率，使其环路处于锁定状态.测量参考信号频率fA、VCO的振荡频率fc，分频器输出fB，观察三点的波形并记录。u测量10倍频时的同步带，与锁相环路的同步 带作比较。u测出5分钟内，环路锁定时的VCO频率稳定度，并与参考信号作比较。用CD4046锁相环构成10倍频电路 测量电路见图1，加上分频器（10分频）。第13页，本讲稿共13页