资料介绍
测控技术论文
巧妙利用数字锁相环测量汽车转速
1 前言
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锁相环路诞生于20世纪30年代。近年来，锁相技术在通信、航天、测量、电视、原子能
、电机控制等领域，能够高性能地完成信号的提取、信号的跟踪与同步，模拟和数字通
信的调制与解调、频率合成、滤波等功能，已经成为电子设备中常用的基本部件之一。
为了便于调整，降低成本和提高可靠性，目前已有多种不同性能的集成锁相环电路，主
要分为模拟和数字两种。
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数字锁相芯片4046结构简单，接线方便，功能扩展容易，在音频发生器设计、鉴相、频
率合成、压频转换等方面获得广泛应用。本文利用4046的锁相和压控振荡原理，结合计
数器的分频功能，并通过计数和译码显示测量不同汽缸汽车的转速。
2 数字锁相环4046的功能及在本设计中的应用
2.1 数字锁相环4046功能简介
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数字锁相环4046包含两个相位比较器，一个压控振荡器（VCO），一个源极跟随器和齐纳
二极管。比较器有两个共用信号输入端，一个是输入信号端，一个是比较信号输入端，
对于大幅值信号，可直接耦合到比较器输入端，对于小幅值信号，可通过电容耦合到放
大器上，再送给信号输入端。
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相位比较器1是一个或门，产生相位差信号（相位比较器1输出），并在压控振荡器的输
出信号中心频率处保持90°相移不变。只要输入信号和比较信号（占空比都为50%）的相
位差保持恒定，压控振荡器输出信号的中心频率就跟踪输入信号的频率，这也是锁相环
锁相的本质。
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相位比较器2是边缘触发的数字存储网络，产生相位差信号（相位比较器2输出）和锁定
信号（相位脉冲输出），并在压控振荡器的输出信号中心频率处保持0°相移不变。只要
输入信号和比较信号（与占空比无关）的相位差保持恒定，压控振荡器输出信号的中心
频率就跟踪输入信号的频率。
---压控振荡器（VCO）产生的信号从VCO OUT
输出，振荡频率由压控
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