1. 概述
CD4046 是一种低频多功能单片数字集 成锁相环集成电路 , 最高 10k Hz 时 , 功耗为 0. 15～9mW 。与类似的双极性单片集成锁相 环相比 ,功耗降低了数十至数百倍 ,这对于要 求功耗小的设备来说 ,是非常重要的 。 1. 1 电路组成
图1
6. 2V 的齐纳稳压管 , 需要时可作为辅助电 源。
●压控振荡器 :它附有跟随器 ,输入受禁 止端 Ink 控制 , 当 Ink 为高电平时 , V CO 被封 锁。
V CO 部分需要一个外接电容 C1 和外 接电阻 R1 、R2 , 电阻 R1 和电容 C1 决定 V CO 的频率范围 , 电阻 R2 可以使 V CO 的 频率得到补偿 。振荡频率不仅和电源电压有 关 ,而且还与外接电阻电容的数值有关 。
1. 张风言 、王建刚编著 ,《模拟集成 电路及应用》, 中国铁道出版社 。
2. 吴纯国等编著 ,《数字集成电路与 逻辑技术》, 黑龙江科学技术出版社 。
咨询编号 :980210
●元器件卡片
四通道 256 阶数字电位器 SM 2581
SM2581 是一种全集成固态数字电位 器 , 与传统的模拟电位器的工作原理 、外形 、 结构完全不同 ,它取消了活动件 ,克服了模拟 电位器的主要缺点 。
SM 2581 有如下特点 : ●内含四个电阻通道 , 分别作为四个可调 电位器 ; ●根 据 后 缀 不 同 , 可 变 阻 值 范 围 有 10kΩ、50kΩ、100kΩ 三种 ; ●每个电阻通道有 256 个滑臂阻值定位 点 ,可用微处理器进行编程控制 ,也可手动控制 ;
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图 1 SM 2581 管脚排列图
●相位比较器 : 相位比较器 I 是异 或门 , 使用时要求输入信号的占空比为 50 % , 当输入端无信号时 (只有 V CO 信 号) , 相位比较器 I 输出 1/ 2VDD 电压 , 使 V CO 在中心频率处振荡 。相位比较器 I 的捕捉范围取决于低通滤波器的特性 ,适 当选择低通滤波器可以得到较大的捕捉 范围 。
相位比较器 Ⅱ只是在输入信号的上 升沿起作用 , 所以不要求波形占空比为 50 % 。相位比较器 Ⅱ的捕捉范围与低通 滤波器 RC 的数值无关 。
用 CD4046 组成的高倍锁相倍频器
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2. 应用实例
图 2 给出 CD4046 集成锁相环路在脉宽 测量装置中作为锁相倍频器的应用实例 , 这 是一个 64 倍锁相倍频器 。
电路中 , D 3 是一个累加器 , D 4 是一个 八输入与非门 。由 D 3 、D 4 、D 2 : 2 、D 5 、D 6 实
图 2 用 CD4046 组成的 64 倍频锁相环
现 64 分频功能 , 工作过程如下 : 当加到 D 3的 CL K 端来 的输入 脉冲 个数 达到 128 个时 , 使其输出端 Q 1～Q 7 的电平全为 1 , 即D 4 的 1 、2 、3 、4 、5 、6 、11 脚的电平全为高 电平 ,这样就使 D4 的输出端变为 0 ,使 D ∶ 2的 SD 端变为低电平 ,D 2 的输出 Q 变为低 电平 , 从而使 D3 复位 , 准备新的一次倍频
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《国外电子元器件》1998 年第 2 期 1998 年 2 月
●新特器件应用
用 CD4046 组成的高倍锁相倍频器
电子工业部第 22 研究所 孙广俊 张景伟
摘要 : 本文介绍了锁相环集成电路 CD4046 的内部结构功能及特点 ,并给出在高倍锁 相倍频器中的应用 。 关键词 :锁相环 锁相倍频 压控振荡 分频
过程 。 信号经过 D2 ∶1 (D 型触发器) 进行
2 分频以保证信号占空比为 50 % ,满足锁 相环对信号占空比的要求 。
从图 2 中还可以看出 , 只要将这一 电路稍加改变就可以做成 64 倍频以下 的多种倍频器 。当然 ,如果将 D 3 的Q 1～ Q 12 全部利用上 , 可以做成更高倍的锁 相倍频器 , 因此该电路具有一定的代表 性与通用性 。 参考文献
CD4046 的组成方框图如图 1 所示 。整 个电路由鉴相器 Ⅰ、鉴相器 Ⅱ、压控振荡器 、 源极跟随器和一个 5V 左右的齐纳二极管等 几部分组成 。两个鉴相器有公共输入端和反 馈输入端 ,并分别加有整形放大器 。 1. 2 使用说明
使用时需外接低通滤波器 (阻容元件) 形 成完整的锁相环 。此外 , 其内部设有一个
源极跟随器在 V CO 输入电压作用下由 脚 10 输出解调信号 。如果使用这一端时 ,应 从 脚 10 到 V SS 外 接 一 个 电 阻 R3 ( R3 ≥ 10kΩ) 作为负载 ,如果不使用这个端子 ,可以 断开 。V CO 输出可以直接与相位比较器连 接 , 也可以通过分频器连到相位比较器的输 入端 。