PLL實驗(終稿)

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1、15.6集成壓控振蕩器構(gòu)成的頻率調(diào)制器15.6.1實驗?zāi)康?.進一步了解壓控振蕩器和用它構(gòu)成頻率調(diào)制的原理2.掌握集成電路頻率調(diào)制器的工作原理。15.6.2預(yù)習要求1.查閱有關(guān)集成電路壓控振蕩器資料。2.認真閱讀指導(dǎo)書，了解566(VCO的單片集成電路)的內(nèi)部電路及原理。3.搞清566外接元件的作用。4、弄懂實驗原理與實驗步驟。5、寫好預(yù)習報告。15.6.3實驗儀器設(shè)備1.雙蹤示波器，≥60MHz，1臺，可用一般示波器。2.頻率計，測量范圍≥10MHz，分辨率≤1Hz，1臺（也可使用示波器）。3.高頻信號

2、發(fā)生器，≥60MHz，1臺。4.電容表，測量范圍10pF~1μF。5.萬用表，MF-47或其他，1塊（也可使用示波器）。6.實驗電路板及相應(yīng)元器件，按電路圖配置，1套。圖15.6.1NE566VCO原理電路圖15.6.4實驗原理1、566(VCO的單片集成電路)的電路組成及工作原理566采用的是積分施密特觸發(fā)器型的壓控振蕩器，其原理電路如圖15.6.1所示，電路由恒流源控制電路(IO)、積分器(T1、T2、T3、D1、D2、CT)和施密特觸發(fā)器三部分組成。施密特觸發(fā)器的輸入輸出信號關(guān)系如圖15.6.2所示

3、。圖15.6.2施密特觸發(fā)器電壓響應(yīng)圖15.6.3VCO的波形施密特觸發(fā)器的正向觸發(fā)電平定義為USP，反向觸發(fā)電平定義為USM，當電容CT充電使其電壓上升至USP，此時施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出為高電平，從而使內(nèi)部的控制電壓形成電路的輸出電壓，該電壓u0為高電平；當電容CT放電時，其電壓下降，降至USM時施密特觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)，輸出為低電平從而使u0也變?yōu)榈碗娖健Ｓ胾0的高、低電平控制三極管T3的通斷，也控制了二極管D1、D2即S1和S2兩開關(guān)的）閉合與斷開。u0為低電平時T3截止，T1、T2也截止，二極管D1

4、截止，D2加正端高電位，負極低電位導(dǎo)通，這時I0全部給電容CT充電，使電容上的電位上升，由于I0為恒流源，電容電位線性斜升，升至USP時u0跳變?yōu)楦唠娖?，u0高電平時控制T3、T1、T27/7導(dǎo)通，T1的集電極為低電位，T2的集電極也是充放電電容電位為高電位，此時D1導(dǎo)通，D2截止，恒流源I0全部流經(jīng)D1、T1到T3入地，因T2與T1同時導(dǎo)通，當兩管參數(shù)對稱時，IB1=IB2，IC1=IC2=I0，T2的電流由CT放電電流提供，因此電容電位線性斜降，降至USM時u0跳變?yōu)榈碗娖剑绱酥芏鴱?fù)始循環(huán)下去。積分

5、電容CT以恒流充放電，故uC為對稱的三角波電壓，uO輸出占空比為50％的方波。uC及u0波形如圖15.6.3。控制電壓uC控制恒流源IO，可以調(diào)節(jié)充放電電流I0的大小，也就控制了電容的充放電速度，從而改變了振蕩信號的頻率，達到電壓控制頻率的目的。VCO的輸出頻率與控制電壓之間的關(guān)系可用最典型的調(diào)頻表達式表示，其中ω0為載波頻率，由一直流電壓uC0控制，kf為調(diào)制靈敏度。2、566芯片566芯片的框圖及引腳排列如圖15.6.4，框圖中幅度鑒別器功能由施密特觸發(fā)器完成?？刂齐妷簎C從5端輸入。566輸出的方波

6、及三角波的載波頻率(或稱中心頻率)可用外加電阻R和外加電容C來確定。圖15.6.4　566(VCO)的框圖及管腳排列其中：R為時基電阻，R連在正電源到6端之間，調(diào)節(jié)其大小可以改變在相同的控制電壓u5情況下恒流源電流的大小。C為時基電容u8是566管腳⑧至地的電壓，它是電壓的工作電源電壓。u5是566管腳⑤至地的電壓。566芯片的內(nèi)部實際電路如圖15.6.5所示圖15.6.5　566(VCO)的內(nèi)部實際電路3、實驗電路說明實驗電路見圖15.6.6，第7腳對負電源接振蕩定時電容C1，第6腳接一可調(diào)電阻（R3＋

7、RW17/7）到正電源，它與第5腳的控制電壓一起確定恒流源I0的大小。三者共同決定輸出信號的頻率f0圖15.6.6566構(gòu)成的調(diào)頻器15.6.5實驗內(nèi)容1.觀察R、C1對頻率的影響(其中R=R3+RW1)。按圖15.6.6接線，將C1接入566管腳⑦，RW2及C2接至566管腳⑤；接通電源(±5V)。調(diào)RW2使U5=3.5V，將頻率計接至566管腳③，改變RW1觀察方波輸出信號頻率，記錄當R為最大和最小值時的輸出頻率。當R分別為Rmax和Rmin及C1=2200pF時，計算這二種情況下的頻率，并與實際測量

8、值進行比較。用雙蹤示波器觀察并記錄R=Rmin時方波及三角波的輸出波形。2.觀察輸入電壓對輸出頻率的影響，并計算VCO的調(diào)制靈敏度。直流電壓控制：先調(diào)RW1至最大，然后改變RW2調(diào)整輸入電壓，測當U5在2.2V～4.2V變化時輸出頻率f的變化，U5按0.2V遞增。將測得的結(jié)果填入表15.6.1。并計算K0的平均值。表15.6.1566構(gòu)成的調(diào)頻器實驗記錄表U5(V)2.22.42.62.833.23.43.63.844.2f(