内容发布更新时间 : 2024/5/17 22:02:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

14脚信号输入端。 15脚内部独立的齐纳稳压管负极。

锁相的意义是相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环，简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较器（PC）、压控振荡器（VCO）。低通滤波器三部分组成，如图1所示。

图1

压控振荡器的输出Uo接至相位比较器的一个输入端，其输出频率的高低由低通滤波器上建立起来的平均电压Ud大小决定。施加于相位比较器另一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控振荡器的输出信号Uo相比较，比较结果产生的误差输出电压UΨ正比于Ui和Uo两个信号的相位差，经过低通滤波器滤除高频分量后，得到一个平均值电压Ud。这个平均值电压Ud朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变化，直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同，两相位差保持恒定（即同步）称作相位锁定。CD4046锁相环采用的是RC型压控振荡器，必须外接电容C1和电阻R1作为充放电元件。当PLL对跟踪的输入信号的频率宽度有要求时还需要外接电阻R2。由于VCO是一个电流控制振荡器，对定时电容C1的充电电流与从9脚输入的控制电压成正比，使VCO的振荡频率亦正比于该控制电压。当VCO控制电压为0时，其输出频率最低；当输入控制电压等于电源电压VDD时，输出频率则线性地增大到最高输出频率。VCO振荡频率的范围由R1、R2和C1决定。由于它的充电和放电都由同一个电容C1完成，故它的输出波形是对称方波。一般规定CD4046的最高频率为1。2MHz(VDD=15V），若VDD<15V，则fmax要降低一些。

CD4046内部还有线性放大器和整形电路，可将14脚输入的100mV左右的微弱输入信号变成方波或脉冲信号送至两相位比较器。源跟踪器是增益为1的放大器，VCO的输出电压经源跟踪器至10脚作FM解调用。齐纳二极管可单独使用，其稳压值为5V，若与TTL电路匹配时，可用作辅助电源。

二、总电路图

电路分析：首先由起振电路产生一个信号（以100KHz为例），经过反相器两次反向后将信号波形变为标准的方波，再把信号送到由CD4518构成的100分频的电路，得到1KHz的基准频率信号。锁相环路先是处于失锁状态，可预置分频电路在CP的上升沿从右到左依次工作，得到预置的分频比N，同时向CD4046的3脚送入一个比较信号，最后使得CD4046的4脚输出的信号f2等于输入信号1KHz，而最后的输出信号fR=N*f2。

三、元器件清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 元器件名称 集成电路 显示数码管 集成电路插座 晶振 电阻 型号或规格 CD4049 CD4518 CD4046 CD4522 16pins 36KHz 1M 100K 10K 数量 1 1 1 3 3 6 1 1 13 1 11 5K 1 12 电容 0.068uF 1 13 30pF 2 14 20pF 1 15 8421编码开关 3 四、调试步骤

1、接上电源后，测试晶振产生的频率f0和经过各次分频后的频率fi。

晶振产生的频分频f1（Hz） 率f0（Hz） 36.87kHz 366.4Hz

2、拨动拨码盘，测输出频率 拨码盘 1 10 100 300 900 999 输出频率f（Hz） 363.3 3.710K 36.88K 110.01K 328.81K 366.03k 五、实验心得体会 本次实验使自己对锁相环的工作原理及其应用有了较深的理解，锁相环应用愈广，锁相环是在无线电发射中使频率较为稳定的一种方法。 很重要的一点是通过实验提高了发现问题运用理论知识解决实际问题的能力。通过调试来发现自己的错误并分析及排除这些故障结合自己在实验过程中碰到的问题我觉得在调试过程中应该注意，调试时应该分模块进行调试每个模块都测试成功之后再测试整体这样可以更好的检查出问题所在。

附录：芯片引脚图

CD4046

4049 4518