锁相环应用介绍

cd4046锁相环应用介绍

CD4046锁相环应用介绍
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。

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。

当锁相环入锁时，它还具有“捕捉”信号的能力，VCO可在某一范围内自动跟踪输入信号
的变化，如果输入信号频率在锁相环的捕捉范围内发生变化，锁相环能捕捉到输人信
号频率，并强迫VCO锁定在这个频率上。锁相环应用非常灵活，如果输入信号频率f1不
等于VCO输出信号频率f2，而要求两者保持一定的关系，例如比例关系或差值关系，则
可以在外部加入一个运算器，以满足不同工作的需要。
过去的锁相环多采用分立元件和模拟电路构成，现在常使用集成电路的锁相环，CD40
46是通用的CMOS锁相环集成电路，其特点是电源电压范围宽（为3V－18V），输入阻抗
高(约100MΩ)，动态功耗小，在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600μW，属微功耗器件。