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CH5081相位比较器

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CH5081相位比较器

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乒, C H 5081 相 位 比 较 器 . 、 轰 二 ~ 淤 * * 、 . 。 。 。 。 , 二。 挽 邱 在 兴 磅啼挽挽磅取签 嗽奄 C 且 50 8 1 相位 比较 器 是上海无线 电十四 厂最 近研 广 泛用于 自动控制、 频 率微 调以及锁相技术等方面。 制 出的 一种 C M OS 微功耗集成 电路。 它 为单列 直插式 塑 料封 装 , 共有 9 个 引 出脚 , 其 引 出脚 的 间 距 为 2 . 5 应 用举 例 m m , 各 引出 脚 的 功 能 如 图 1 所 示。 下面 介绍用 C H 5() 8 1 制作的 数字锁相环 频率合成 电路。 众所周 知, 数字锁相 环频率合成器主要包括基准 振 荡器、 可编 程 序 分 频器 、 相 位 比较器、 环路滤 波 器 以 娜 戳从 粼书 议以ù . 娜翻 长 侧理 斌吠 招娜 划 幽 娜 五妇 母习 幼翻 娜 公 月 对 砂 娜娜 中坦 旧碱 份 中 嫂 泌 琳尺 及 压 控 振 荡 器 等 电路 , 如 图 3 所 示。 它的 工 作原 理 如 下: 来 自基 准 振 荡器的 基准 信号与 来自可编程 序分 频 器的被比较 信号在相位 比较器内进行相位比较 。 相位 比较 器鉴 出其相位 差并 转换 成与 相位 差成正 比的 控制 图 一 弓 H 50 81 各引 出 脚功能 图 电压 ,. 通 过 环 路滤 波器 后成 为 直 流信号 去 控 制压 控 振 C H 功肚 相 位比较 器包 括一个 数字相 位 比较 电路 荡器, 以 修正 其振 荡输出 频率。 被修正后的 振荡信号 气 知 一个倒 相 效大 电路。 它 的 输 出为三 态输 出 , 即 正 脉 冲、 负脉 冲及 高 阻 三种 状 态输 出。 功能 通过一 定分 频后 重新送 人相 位比 较器, 与基 准信号再 次进行相位 比较。 如此反 复, 最后使压控振荡器的输 出信号经一 定次数的 分 频后 与 基 准振荡器 输出 信号 的 相 位差 为 零 , 或 者 为一 固 定的 相 位 差 。 这 样 , 分 频 后 的 C H 508 1 的 主 要 功 能 是将两 输入信号进行相 位 比 较 。 如果 以脚 8 愉入 的信 号为基 准 参考信 号 , 当脚 7 信 号频率与基准振荡频率相一致, 整个 环路处于锁定 状态。 输入的 被 比较信 号的 相 位超 前 基准信号 , 那 么脚 3 输 出 负脉冲 ; 反 之 , 当脚 7 输入 的 被 比较信 号的 相位 滞后 基准 信 号 一 则 脚 3 输 出 正 脉 冲; 如 果 脚 7 输入 的 被 比较 一 信 今沟相 位与 旅 . 挂, ,了号的 相 位一 致 时 , 则脚 3 呈高阻 状 态 。 其 相 水Z比饺 时 {节如口 2 所示 。 图 3 数字锁相环 频率合成器框图 显而易见 , 此 锁相 环 中的相位比 较器完全 可 以由 丁 L 脚 7 , `。 ` 一」 1 脚 。 R`。 一 离。 n n 肋 甘 一 一 脚 ’ 川一 一’- - - - 一 - - “ ` 一 脚` ’ “ ^ “ O。 几 J一 一一一U 一几 J 图 2 相 位 比 较 时序 图 由相 位 比较 时 序 图可 以 看 出 , 只 要 脚 7 与脚 8 输 入 信号的 相位 不一致 , 则脚 4 就输 出负脉 冲; 只 有当脚 7 与脚 8 输入信号的 相 位 一 致时 , 脚 4 才呈 高 电平。 这 是 G H 5() 8 1 的 又 一个功能 。 c H 5 08 1 的第三个功能 是具有倒柑放 大作用` 它 可 以将检 测输出的信 号进行倒相放 大。 「 由 此 可见 , 凡 需 要用 作 两 信号的 频 率 、 相 位 比较 的 场 合 , 都 可采 用 C H S。虹 相 位比较 器 集成 电路来 替代 。 图 生所 示为利用 C H 功 81 组成的频 率 合 成 器 的 实 际 电路 。 集 成 电路 I 口: 与 电容 器 口: 、 C 。 和 晶 体 J O 共 同组 成一 个 基 准 信号 发 生 器。 I 口, 为 分 频 比 由 矩 阵 电路 决 定 的 可编程 序分 频 器。 I C 。 为相 位 比较 器 , 它 采 厂 玛 爪几 Jc 。 户六 御/ , . 。 早 1 r e 弓卜一 训争介 , 争侧眺借 习 伫 胶3 we `了 卜 R. 公 百 UI 百 1 1奎 - 0 a宁 R,日 仁肠 C H 50 81 相 位 比 较 器 。 因此 , C H 50 81 相 位 比较 器可 图 县 数 字锁相 环 频 率 合 成器 电 原 理 图 一 拐 一 (盆娜 ) 《 电子 技术》 卫以犯 年第 6 期 :i, 黔、 三111丢l三;一 , 淋 、 ~ 祥斌 夕v v v v v v v v v v v v v ~ v v ~ ~ ~ “ ~ ~ v ~ , 复旦 大学 张伯 文 市售按键 开关的 功能 , 一般是某键按下 去, 对应于 的指 示 灯。 当 电源 电 压 为 6 V 时 , 发光二极 管要 串 凌 某键 的 电路 接通 , 而其余 键所对 应的 电路则断路。 这 一只 39 0 0 的 电 阻。 K 为 全 叽 清零 开关 。 当 K 闭 合, 种按 键 开关的机 械连接 部分很易 生锈 , 一旦生锈 , 按键 全 机清零 , 当 及 打开 , 清零释放 , 四 位 电子 开关处 于 可 就相 当费力 , 甚至 会卡 死。 若同时按下两 个键 , 则很易 工 作状 态。 在 电源 打 开之 前 , K 处 于 闭 合状 态 。 为 了 损坏。 为了 弥补这些 不 足 , 本文提 出了一种 电 子 开关电 避免没有 清零而 出现几 只继 包器 同 时 吸合的 现象 , 在 路 , ’ 已既 具有按 键 开关 同 等的 开关功能 , 又能 弥补 按 键 开关的 不 足 。 本 电路 采用 小型 按 纽 开 关, 具有体积 小、 及 清零时 , 门 3 的 输入端 均 为 “ 态 1 , , , 输 出“ 态 O , , , fl l 输 出“ 1’, 态。 门 2 的输入端 均为` 1t, 态 , , 输出 `’,0 , 态 , 这 使 用 方便的 特点 , 特别适用 于电气和 仪表设备。 样保持门 1 输出“ 1 ,, 态 和 门 2 输 出“ 态 0 , , , 与以 后 K 处 图 1 为四 位按 键 开关 电子线路。 至 于开 关位数的 于 何种 状态 无关 。 此时 5G 1 4 1 3 , 脚 ① 为 `守 , , 脚 L 出 洲卜 多少 , 可根 据 实际 需要 而 定 , 图 中虚 线 为 一个 单元 , 它 ,1t ” 态 。 由 于 继 电器 J: 的 两 端 电位 相 同 , J l 的 线 圈末 对 应 于一 位 开关 。 门 1 到 门 16 为 四 只 C M O S 逻 辑 集 通 电。 当 K l 闭 合 , 门 3 出“ 1 , , , 把 门 1 打 开。 [匕源 通让 成 电路 C C 40 1 。 K l ~ K 。 可用 任 意型 号的 微 型 按 钮 开 关。 5G I 似 3 。 为 N P N 小功 率达林顿晶体管 阵列 , 它 凡 、 i)I K 、 l 到地 , 在 A 点产生“ 0, 态, 这 是清零信号 J 这 种清 零 对第一 单元 不起 作用 , 因为 门 3 已被 封住 。 这 能 直 接推 动 七 只 微型 继 电器。 丙~ J ` 为 4 10 型 微 型 继 个 清零信号在 门 4 输 出时 , 约 延 迟 2 50 15 。 但这 清 琴 电 器 , 推 动 电压 为 3 V 、 6 V 两 种。 开 关 电路 电源 的 电 信号 对 后 面 的 单 元 起清 零 作 月。 所 以 K , 闭 合, 继 电 器 压应 与 继 电器 一致 。 全 1 ~ 少 之 为 发光二 极 管 , 作为 开 关 使 不 通 同 出 出 J : 、 J 。 、 J ` 电。 时门 2 f l 1 “ ,, , l 0 “ ,, , 门3 } 匹二些」} 二 肠 , 15 G 14 1 3- 1 ,口 图1 图习 用 C H 5() s 1。 及 以 R 。 、 况: 、 R 。 C i 、 C ` 组成 环 路滤 波 器 。 与 刀G , C C L : 、 :、 。、 D l 组成一个共栅 型电 容三点式 L 口 振 荡器 。 显然 , 当压控 振荡器产生的 振 荡信号经 N 次分 领 后 与基 准 信号 的 相 位 不 一致 时 , 相 位 比较 器 I 口。 输出 一个 与其相 位差成 正 比的 控 制电压。 该 控制电 压 经环 路滤波后变成直 流 电压加 于 变容二极 管 刀 , 两 端 , 使 变 容二极管的 电容 量 随两信号的 相 位差的 变化 而 变 化 。 那 么 , 压 控 振 荡器的 输 出信号 频 率 也 随 着 变 化 。 这 变 化 一直持续 到压 控振 荡器的 输出 信号经 N 次 分 频 后 与 基 准 信号 频 率 一 致 时为 止 。 当 两 信号 须 率 一 另阳寸, 两 者的 相 位 差 为零 , 或者 为 一 个固 定 的 相 位差 , 那 么 I 口: 的 脚 3 则 输 出一 固定 的 直流 电压或者 呈 高阻 状态。 这 使 变容二极管刀1 两端的 端 电压 固定不 变, 那 么压 控 振 荡器的输出也就被牢牢 地锁定在此频率上。 整个环路 处于 锁定状态。 当环 路 失锁时 , I C 。 的 脚 4 输 出低 电平 , 该 信号 通 过 R : 反馈到 I C 。 的 脚 2 进行倒相 放大 , I C 3 的 脚 1 输 出 一 个高 电平 , 使 B 呀1 导 通 , 发 光 二 极 管 D , 被 点 亮。 当环路锁定时 . 1 0 。 的脚 4 输出高电平, 该信号经 倒相 后 为低电平 , 使 刀 G : 截 止 , 发光 二 极 管 刀: 熄 灭 。 因此 , 利用 I C : 脚 4 的 输 出信号 来指 示 整个环 路 是 否 处于 锁定状 态。 《 电子技 术》 卫供价 年第 6 期 (胭3) 一 43 一

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