倍频电路

HT001

倍频电路 [复制链接]

 

最近正在做倍频电路，先是用仿真软件仿真了一下，没有问题，，但做成实物电路后，无论输入频率怎样变化，输出频率始终不变，94KHz，帮忙分析一下问题在哪儿，谢谢各位！

maychang

怀疑你使用的74LS191输出电平与CD4046输入电平不匹配，建议使用74HC191。

HT001

maychang 发表于 2018-5-4 12:19
怀疑你使用的74LS191输出电平与CD4046输入电平不匹配，建议使用74HC191。

用的是74HC4046

HT001

maychang 发表于 2018-5-4 12:19
怀疑你使用的74LS191输出电平与CD4046输入电平不匹配，建议使用74HC191。

4046的14脚输入2.5V，191的12脚输出0.25v

maychang

HT001 发表于 2018-5-4 13:33
用的是74HC4046

74HC4046与CD4046不同，74HC4046内部没有稳压管，但增加了第3个相位比较器，第15脚是相位比较器3的输出。

maychang

HT001 发表于 2018-5-4 13:54
4046的14脚输入2.5V，191的12脚输出0.25v

“4046的14脚输入2.5V”
4046的14脚输入2.5V，是否指输入脉冲高电平为2.5V？如果是这样，那么输入信号幅度不够大。对74HC系列芯片来说，电源电压5V时，输入信号高电平应该达到3.5V才能够可靠工作(虽然多数芯片输入信号幅度略小一些也能够工作)。

gmchen

似乎环路滤波器设计有问题！
R1、R2、C1三个元件的参数，不知楼主是按照什么公式计算的，直观上看，R2阻值那么大就有问题。

HT001

maychang 发表于 2018-5-4 15:06
“4046的14脚输入2.5V”
4046的14脚输入2.5V，是否指输入脉冲高电平为2.5V？如果是这样，那么输入信号幅 ...

示波器显示的为5V（高低电平之间为5V），但万用表测得电压值为2.5v

HT001

gmchen 发表于 2018-5-4 15:12
似乎环路滤波器设计有问题！
R1、R2、C1三个元件的参数，不知楼主是按照什么公式计算的，直观上看，R2阻值 ...

在CD4046的datasheet中看到的。不知道能否用到74HC4046上

maychang

HT001 发表于 2018-5-4 15:19
示波器显示的为5V（高低电平之间为5V），但万用表测得电压值为2.5v

示波器显示的为5V（高低电平之间为5V），但万用表测得电压值为2.5v

猜测你的万用表测量出的是平均值。

maychang

HT001 发表于 2018-5-4 15:19
示波器显示的为5V（高低电平之间为5V），但万用表测得电压值为2.5v

既然有示波器，为什么不把各引脚的波形都看看？尤其是4046的第4脚和191的各输出引脚。

gmchen

HT001 发表于 2018-5-4 15:26
在CD4046的datasheet中看到的。不知道能否用到74HC4046上

datasheet上给出的是一个可用范围，说明超出这个范围可能出现不可预料的结果，但不是合用范围，合用范围应该根据你的实际指标确定。
另外，CD4046和HC4046还是有些不同的
我以前有一个系列帖子专门讲锁相环设计，你可以翻出来看一下：
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-607483-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-609525-1-1.html

gmchen

楼主那个环路滤波器是二阶锁相环的滤波器。通常情况下无论二阶还是三阶锁相环，R2的阻值总是小于R1的，而图中恰好反过来了，所以我从直觉上就觉得有问题。

gmchen

还有一点，楼主要求得到的频率是多少？是不是在94kHz附近？现在锁相环输出94kHz，说明其中VCO的振荡频率就在94kHz附近。如果楼主要求的频率不是这个，那么要调整C2、R3和R4这几个元件。

HT001

gmchen 发表于 2018-5-4 16:07
还有一点，楼主要求得到的频率是多少？是不是在94kHz附近？现在锁相环输出94kHz，说明其中VCO的振荡频率就 ...

图中可以看到，4046的14脚输入频率为166Hz，这是一个16倍频的电路，输出频率应为166*16=2656Hz。94KHz比预期值大太多。而且我刚才说的R1,R2,C1的值指的是4046的11，12脚的电阻值和4046的6脚7脚之间的电容值，这点我没说明，不好意思啊

gmchen

HT001 发表于 2018-5-4 16:28
图中可以看到，4046的14脚输入频率为166Hz，这是一个16倍频的电路，输出频率应为166*16=2656Hz。94KHz比 ...

根据你的要求，我估计你这个电路中VCO的参数设计不对。下面我给你几个以前我写的培训材料的节选做参考：

HC4046的压控振荡器的振荡频率大致可以由下式描述（fo的单位为Hz）：

HT001

gmchen 发表于 2018-5-4 17:27
根据你的要求，我估计你这个电路中VCO的参数设计不对。下面我给你几个以前我写的培训材料的节选做参考：
...

4046的13脚没有输出是哪儿的问题

gmchen

HT001 发表于 2018-5-5 11:51
4046的13脚没有输出是哪儿的问题

13脚的输出通常是很短的脉冲，需要用示波器的单次触发捕捉，直接看是很难看到的。

gmchen

HT001 发表于 2018-5-5 11:51
4046的13脚没有输出是哪儿的问题

建议你的调试按照下列步骤进行：
1、调试VCO。脱开9脚的电阻电容，直接用稳压电源加入大约2V左右的直流电压，测量VCO输出是否是预定的中心频率，然后改变输入的直流电压为1V~3.5V，看看输出电压是否满足预定的变化范围。上述测试任何一个有问题都要调整VCO的RC参数。
2、在鉴相器的14脚输入方波信号，另外自制一个移相电路（可以用单稳电路，也可以用RC电路移相后用门电路整形）将此信号移相后送入3脚。用示波器观察13脚，应该能看到脉冲。观察环路滤波器的输出（你图中R1R2连接点），应该能看到直流电压，且能够随移相的变化而变化。
3、如果上面两步都正常，那么电路应该能够正常工作。如果还不行，就要检查分频器工作是否正常。
4、环路滤波器的参数如果不合适，通常不会不工作，只是有可能不稳定。如果没有把握，可以先短路图中的R2，那时电路一般总是稳定的，等调出需要的信号后再逐步加大R2。PS，刚才估计了一下，图中的R2实在太大了，建议先短路。