Популярные цифровые микросхемы (944146), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Для правильной работы повторителя требуется подключать внешний резистор нагрузки В„> )10кОм. Если этот выход не нужен, вывод !О оставьте свободным. Петля ФАГ! в схеме (рнс. 2.73, а) состоит нз трех узлов: ГУН, ФК1 (или ФК2) и фильтра низкой частоты (ФНЧ). Фильтр НЧ образуют резистор КЗ н конденсатор С2. Как известно, особо опасна для работы системы ФЛП вторая гармоника частоты ГУН. Поскольку входное сопротивление ГУН велико (до 1О"Ом), ноынна.чьная емкость конденсатора С2 в результате может быть небольшой, Входной цифровой сигнал (), вводится в петлю ФАП от входа 14 через усилитель УФ и поступает иа сигнальные входы обоих компараторов ФК! и ФК2.
На вторые входы компараторов подае~ся выходной меандр свободной частоты от выхода ГУН. На выходе ФК в начальный момент должно присутствовать напряжение ошиб~ н, соответствующее разности частот сигнала 1), и свободной ГУН. Отфильтрованное (сглаженное) напряжение с конденсатора С2 поступает на вход ГУП (вывод 9) в такой фазе, чтобы частота ГУН стала приближаться к частоте сигнала О,. Некоторое время, таким образом, будет идти переходной процесс аптоподстройкн частоты, В конце этого процесса установится режим автоподстройки фазы, поскольку частоты будут равны.
Затем петля ФАП с большой точностью уравняет фазы сигнала и выходного напряжения ГУН. Полезными выходными сигналами петли ФЛП могут быть как напряженне с выхода ФНЧ (выход повторителя, вывод 10), так и выходиаа часто~а 1гкм(вывод 4), напРЯжение ()ФычнспользУетси пРи демодулировании входного ЧМ-сигнала (получается с1М-детектор), а часто. та 1гз,г! — результат работы синтезатора частоты.
Для синтеза частот, кратных входной частоте сигнала Ев выход ГУН (вынод 4) присоединяется ко входам ФК (вывод 3) через внешний цифровой делитель частоты в Х раз. Тогда выходная частота ГУН будет в Х раз выше, чем основная. Для схем синтеза частот необходимы счетчика с предварительной записью, а также рсверсивные н программнруемыс; можно использовать счетчики К176ИЕ4, К561ИЕ9 н К 56! ИЕ10, У схемы ГУН имеется вход разрешения Е.
Напряженве низкого уровня на этом входе разрешает работу схеме ГУН и нстоковому повторителю, Если требуется уменьшить мощносгь потребления в режиме ожидания, на вход разрешения Е следует подать напряжение высокого уровня. Номиналы внешних элементов следует выбирать в пределах: Е1, К2ж10 кОм, К, ц( МОм, С1>100 пФ (прн ()же=5 В) и С1>50 пФ (прн (1,,>!О В). Пентральную частоту ГУН (е (свободная частота ФЛП, работающей с компаратороы ФК!) можяо выбрать по рис. 2.74, и.
Выбранную частоту 1е следует сместить (сдвинуть) на величину Л(,хм еслгг вывод 12 микросхемы и нулевой провод соеднннть через резистор (72. Значение частоты( сдвига Л),х, можно определить по рис. 2.84, б. Необходимо учесть,что от экземпляра к экземпляру микросхем выбранные значения (е и 51„, могут меняться даже на 20 егю 280 На рис. 2:74, в показана зависимость мансимальной 1„„, и минимальной 1 !„частот от отношения номиналов К2/01. Здесь 1„,„определяется, когда П игры=-гзи, а 1иие, если Бвзгьн =-О. Значение частоты 1мзи составляет 1,5 МГц ((1~ «=15 В); при (1 а=5 В =0,5 МГц. Фазовые компараторы ФК! и ФК2 имеют общие входы (вывод 3, см.
рис. 2.73, б). На внешний вывод 3 следует подавать сигнал только логики КМОП (уровень логвческого нуля ниже 0,3 (1ж„логической б/гхз,гп ГО 10т 10 00 1 10 !О 10 '01,ми!з Ш е !О 10 т 10 '01,м аз а) О) .элеи/хи!и 10 Рис. 2.74. Частотные характеристики ФАП: а — зависимость иентрельиеа частоты 1ь ет Н! н С!! 6 — тс же для чистоты сдвига а! дн! е — зависимость пРеделов частот ст отношении Нт!Н! единицы — выше 0,7 ()~л). Сигналы с меньшей амплитудой можно по давать через емкость и дополнительный усилительный каскад. ФК!— простой каскад асключаеощее ИЛИ. Для хорошей его работы и увеличения диапазона захвата ФАП требуется строга симметричный входной меандр 13м Схема ФК! такова, что без входного сигнала (или помехи) на ее выходе имеется потенциал (),,/2, под действием иоторого ГУН должен генерировать на центральной частоте диапззопа (е.
С этим компаратором ФК! полоса захвата петли ФАП остается в заданных пределах при сильных помехах. ФК! лучше обеспечивает слежение ФАП на 23з 7 »7 / (г () (г»»»х»рк г и„„ игиб 6»и ч»к (уи,п/х а .Ю 7В»7»(Р», гулаг (Г а) 4 Рнс. 2.75. Характеристика фазового компаратора ФК1 (и) и диаграммы сигналов в схеме ФАП на центральной частоте 1е (б) Схема ФК2 представляет собой четырехтриггерное ЗУ с логикой управления. Чтобы ФК2 и ФК! работали на общий выход, схема ФК2 имеет третье состояние 2. ФК2 запускаешься поло»кг»тельными перепадами входных импульсов, поэтому скнажность приходящих прямоугольных импульсов сигнала (); не имеет значения.
На рис, 2.76 показано пять осциллограмм для петли ФАП, работающей с ФК2. Если частота входного сигнала больше (или меньше), чем частота ГУ1-1, выходной каскад ФК2 находится в разомкнутом 2-состоянии. Когда»астоты равны, но сигнал отстает по <разе от напряжения ГУН, выходное напряжение ФК2 будет находиться на низком уровне.
Если отстает по фазе капряжение ГУН от напряжения сигнала ()„на выходе ФК2 появится напряжение высокого уровня. Высокий (или низкий) уровень на выходе ФК2 будет удерживаться до тех пор, пока существует разность фаз. На выходе ФНЧ (конденсатор С2 на рис. 2.73,а) напряжение 1),э скачком изменяться не может, поэтому уравнивание фазы Паь»хгэыс фазой сигнала П» потребует некоторого времени. После уравнивания фаз оба р- и и-канальные выходные транзисторы ФК2 размыкаются, выход переходит в Х-состоин»»е, следовательно, на конденсаторе С2 будет храниться потенциал, соответствующий ра- 282 частотах, близких к гармоникам центральной частоты ГУН !э.
Особен. ность применения ФК! в том, что фазовый угол между сигналом и выходом компаратора Ь',ьк меняется от 0 до !80' (см, рис. 2,75, а). На центральной частоте ГУН этот угол равен 90' (четверть периода). На рнс. 2.75, б показан пример диаграммы работы узлов ФАП, когда между напряжением сигнала (), и напряжением ГУН ()гэмсуществует равенство частот !» и угол сдвига соответствует »А периода, В тзкой момент выходное напряжение ФК1 представляет собой меандр с удвоенио»» частотой ГУН (третья линия на диаграмме). Постоянная составляющая такого меаидра ()к „!2, однано даже после хорошего ФНЧ выходное напРЯжение Пэь»хюычимеет некотоРУю составлЯющУю втоРой гаР- моники частоты ГУЙ (четвертый график диаграммы).
Эта помеха в петле ФАП наиболее трудно устранимая. Полоса захвата ФАП с использованием ФК1 определяется полосой ФНЧ. венству фаз. Соответственно управляющему напряжению Без будет зафиксирована частота ГУН. ФК2 имеет специальный выход фазовых нм« пульсов ФИ. По уровню напряжения Еса можно видеть, находится лн ФАП в режиме слежения (высоний уровень) нли подстройки (ннзкнй уровень). Таким образом, при работе ФК2 разность фаз между (), и Гуры режиме слежения петли равна нулю. В эти моменты ФК2 потребляет минимум тока, поскольку его выходной касиад разомкнут. Полосы слежениа и захвата ФАП с ФК2 одинаковы и не определяются свойствамн ФНЧ.
7 сг 7 Р (угз н Узых. и„„ 0 'гн и 0 Ц ) )Го Рис. 2.76 Диаграммы сигналов в петле ФАП Если сигнала (), нет, ГУН настраивается на самую пивную частоту своего диапазона под воздействием миннмального напряжения 1)знх~,к. На диаграмме (рис. 2.76) отмечены трн периода. Считаем, ыо частоты (), и Пгугз равны. На этапе 1 фаза (1, опережает фазу Игу ы ° После переходного процесса подстройки (ему по времени соответствует отрицательный импульс 1)эе), фазы уравниваются, тах как напряжение (),з повышается.
Это напряжение сохраняется на протяжении этапа П, когда удерживается равенство фаз. На этапе П1 соотношение входных фаз сигнальной ()с и опорной ()гуы последовательностей импульсов обратное, поэтому для уравнивания их напряжение П,з должно несколько уменьшиться. Особенности применения в петле ФАП фазовых компараторов ФК! и ФК2 указаны в табл, 2.37. Рисунок 2.77 поясняет соответствующие графы табл.
2.37. Микросхема С114047 очень широко применяется в аппаратуре. Она содержит эхономичный мультивибратор-автогенератор, который снабжен развитой логикой управления. Структурная схема этого мультивнбрато- Т а б л и ц а 2.3?. Особенности применения фазовых компараторов ФК1 и ФХ2 микросхемы К564ГГ! Фааовый нсмпара ° гор Характернстинн петан ФАП Осозснддосдн применения ФК! и ФКЗ Выбор частоты ГУН и по- лосы захвата 2 1в ФК1, ФК2 Частоты ГУН без сигна- ла П, Диапазон 2 1в Диапазон слежения 21со Фазовый угол между ~с ГГ 1.1ГуН Слежение на гармонике (а Степень подавления вход.
ных помех ра показана на рнс. 2,78, и. Мультивибратор имеет входы запуска +ТКОд и — ТКО, входы включения автогеиерацни ЛГ и ЛГ, а также вход перезапуска КТ (ге1ггййегвпд). Выход генератора (вывод 13) снабжен буферным усилителем. Имеется внутренний делитель частоты на 2. От это. го делителя есть выходы 14 и Г). Внешний сброс подается на вывод 9 ~малс гмин (твд в) (Гаай ((дп бах гзн Рис. 2.77.
Графики к табл. 2.37: а — установив нентрапьиой частоты Гд без сленга; б — то же Г; а — г — фиаьтрующие звенья сдв 284 с частотой сдвига ФК! ФК2 ФК1, ФК2 ФК2 ФК1 ФК2 ФК! ФК2 ФК! ФК2 гмин ('пду (Гип (гйг гун а) дд д д Мд б) г) ~ Полоса захвата 2 1в выбирается без сдвига (рис. 2.77, о) или со сдвигом (рис. 2.77, б) 1гун -1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
