锁相环集成电路 N E/ SE564 原理及应用
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●新特器件应用
锁相环集成电路 N E/ S E564 原理及应用
中船总公司 723 研究所 汪立森 丁俭
摘要 : 本文介绍锁相环集成电路 N E/ SE564 的内部结构 、引脚 、电路特性 、技术参 数 ,给出 12 倍频锁相倍频器的实用电路 。 关键词 :锁相环 锁相倍频
陈功富 、徐达山主编《新编世界集成电路 大全》 黑龙江人民出版社. 编者注 :
作者地址 :江苏省扬州市 204 信箱 邮政编码 :225001
图 2 12 倍频锁相倍频器 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
N E/ S E564 为双列直插 16 脚封装 , 按 使用温度范围不同 , 分为 N E564 和 S E564 , 其管脚定义见表 1 。图 1 为其内部等效电路 框图 。N E564/ S E564 是一个多功能 、高性 能 、可工作至 50M Hz 的锁相环电路 , 它由压
图 1 N E/ S E564 方框图
1 、概述
锁相环在频率合成技术中占有重要的地 位 ,利用锁相技术 ,可以产生高稳定度的频率 信号 ,在相位相关的脉冲宽度的测量 、信息的 远距离通讯 、调制解调等领域 ,利用单片锁相 环 ,可以在不增加成本的前提下 ,大大提高信 号质量和传输可靠性 。
N E/ S E564 单片锁相环只需 + 5V 工作 电压 , T TL 电平输入和输出 , 片内压控振荡 器最高振荡频率为 50M Hz ,片外环路增益控 制 。主要应用于高速调制解调 、F S K 接收和 发送 、频率合成 、信号发生器等场合 。
12 振荡频率设置电容引出端 13 振荡频率设置电容引出端
14 模拟输出端 (用于调解输出 )
15 延迟设置端 (设置门限值 )
16 T TL 电平输出端 (用于解调输出 )
控振荡器 (V CO) 、限幅器 、鉴相器 、二次检测 处理器组成 。
N E564/ S E564 的特性如下 : * 单 + 5V 电源 ; * 输入和输出电平与 T TL 兼容 ; * 可保证工作至 50M Hz ; * 有外部环路增益控制 。 N E564/ S E564 的应用领域 : * 高速调制解调 ; * F S K 接收机和发送器 ;
10 脚输入为 6V 功 耗 600m W 环境温度 N E564 0～70 ℃
S E564 - 55～ + 125 ℃ 振荡频率设置电容的选择 :
C = 1/ 25R F F 为压控振荡器自然振荡频率 R 为内部集成电阻约 100Ω 故 C = 1/ 2500F 如果 C 选 10p F ,则 F = 40M Hz 环路增益控制端输入电流的选择 : 一般取 I = 200～400μA 可以满足对锁 定范围的要求 。 环路滤波电容的选择 : 对于频率倍增电路 , 环路滤波器中的电 容器为 10～50μF 。 主要特性参数 : 压控振荡器 V CO 最大振荡频率 :
图 2 的锁相倍频器 fm = 4M Hz ,经 12 倍频 后输出频率为 48M Hz , 输入和输出信号是相 位相关的 , 其频率稳定性取决于输入频率的稳 定度 , 若输入频率信号由晶振产生 , 则 48M Hz 输出信号的频率稳定性可以做到同一数量 级。
电路中 , D1 完成 4 分频功能 , D2 和 D4完成 3 分频功能 。D2 两个输出端均为逻辑 1时 , D4 输出 0 , 迫使 D2 状态回到逻辑 0 , 因 此 ,反馈逻辑实现了 12 分频 。D3 分别将来自 D2 的信号和 fm 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 。调试时 ,先断开 C1 ,调节 C0 ,使在第 9 脚测 得的锁相环自然振荡频率为 48M Hz , 然后调 节 V R1 , 使流入 2 脚的电流为 300～400μA , 最后接入 C1 ,整个电路即能有效地工作 。 参考文献
表 1 N E SE564管脚定义
管脚
电 路 特 性
1 V CC,接 + 5V 2 环路增益控制端 ,电流约为 200μA 3 相位比较器输入端 ,来自分频器 路滤波引出端
6 信号输入端 ,占空比 50%
7 偏置滤波输入端
8
9 压控振荡器输出 , T TL 电平 10 V CC,接 + 5V 11 压控振荡器输出端
60M Hz (C = 0) 锁定范围 :V CO 频率的 70 % : ( Vi ≥200m V r m s) 捕获范围 :V CO 频率的 30 % ; ( Vi ≥200m V r m s) 耗 电 : 5V ,45mA
2 、实用实例
图 2 给出 N E564 在脉宽测量装置中作 为锁相倍频器的应用电路 , 输入信号频率为 4M Hz , 输出信号频率为 48M Hz , 为 12 倍频 锁相倍频器 。
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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《国外电子元器件》1996 年第 3 期 1996 年3 月
* 频率合成器 ; * 信号发生器 。 极限参数 : 电源电压 1 脚输入为 14V