Chip 4046 (K564GG1) para sa mga aparato na may pagpapanatili ng resonance - ang prinsipyo ng operasyon

Kapag lumilikha ng isang aparato na elektroniko ng lakas na may pagpapanatili ng resonance sa circuit ng LC, ang isang resonant circuit circuit ay dinisenyo upang i-synchronize ang natanggap na mga oscillation na may mga control pulso na nagmula sa driver.

Ang gawain ng magsusupil na ito ay upang mapanatili ang mga matunog na mga oscillation sa circuit ng LC sa pamamagitan ng kapana-panabik na oras sa sarili nitong mga pag-oscillation. Upang makamit ito, ang aparato ay kailangang makatanggap ng isang senyas mula sa loop mula sa circuit na naglalaman ng data sa kasalukuyang dalas at yugto ng mga libreng oscillations sa loob nito, pagkatapos nito, umaasa sa mga datos na ito, mapanatili ang yugto ng pagmamaneho nang magkakasabay sa mga dalas at phase na ito, kung gayon ang resonansya sa circuit ay awtomatikong mai-save.

Upang bumuo ng tulad ng isang controller, ang CD4046 chip o ang domestic counterpart na K564GG1 ay angkop. Tingnan natin ang aparato ng microcircuit na ito, ang layunin ng mga konklusyon at ang diagram ng koneksyon ng mga naka-mount na bahagi, upang maunawaan, kung kinakailangan, kung ano ang iyong pakikitungo.

Pinapayagan ka ng chip na ito na madaling ayusin ang isang PLL - phase-lock loop. Upang makabuo ng isang PLL, tatlong kinakailangang mga bloke ang ginagamit na matatagpuan sa loob ng microcircuit: isang VCO - boltahe na kinokontrol ng boltahe, isang comparator ng FC - phase, at isang LPF - low-pass filter.

Nakapaloob sa microcircuit, ang VCO ay bumubuo ng isang pagkakasunud-sunod ng mga rektanggulo na pulso na may saklaw na 50%, iyon ay, isang purong meander na ang paunang dalas ay nakasalalay sa mga parameter ng dalawang RC circuit: R1C1 at R2C2 na konektado sa labas ng microcircuit, at ang amplitude sa kasong ito ay malapit sa supply boltahe ng microcircuit U +.

Prinsipyo ng PLL ng pagpapatakbo

Ang panlabas na input signal fin ay ibinibigay sa microcircuit, sa katunayan, sa isa sa mga input ng phase comparator na FC (FC1 o FC2 - pinipili ng developer) sa loob nito. Ang isang meander na ginawa ng VCO ay sabay-sabay na pinapakain sa pangalawang input ng FC. Bilang isang resulta, ang isang hugis-parihaba na signal ay nakuha sa output ng FC, ang tagal ng pulso kung saan nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng mga pulso mula sa VCO at mga panlabas na pulso sa bawat sandali.

Sa katunayan, ang tagal ng mga pulses ng output kasama ang FC ay proporsyonal sa pagkakaiba sa phase ng dalawang kumpara sa mga signal. Ang katotohanan ay sa papel na ginagampanan ng FC, ang lohikal na elemento na "eksklusibo O" ay madalas na ginagamit, nangangahulugan ito na sa output ng FC magkakaroon ng isang mataas na antas ng boltahe kung may pagkakaiba sa pagitan ng mga senyas, at kung walang pagkakaiba pagkatapos ang output mula sa FC ay magiging mababa antas ng boltahe o hindi aktibo na estado.

Mula sa output ng FC, ang signal ay pinakain sa isang low-pass filter, na isang simpleng circuit ng RC, sa kapasitor kung saan nakuha ang isang pulsating mismatch boltahe, ang antas ng ripple ay proporsyonal sa pagkakaiba ng dalawang signal (mula sa panloob na VCO at ibinibigay sa microcircuit mula sa labas), sa katunayan - ang pagkakaiba-iba ng phase .

Ang boltahe ng mismatch na nakuha sa kapasidad ng LPF ay kaagad na naibalik sa input ng VCO, at depende sa average na halaga nito, ang dalas ng VCO ay awtomatikong mai-tono upang ang dalas ng meander sa output nito ay lumalapit sa dalas ng panlabas na signal na nanggagaling sa labas ng microcircuit. Sa pag-abot sa ganoong sitwasyon, ang average na boltahe sa buong kapasitor ng low-pass filter ay magiging pinakamaliit - ito ay isang palatandaan ng maximum na tagpo ng dalawang signal sa dalas at yugto. Kapag ang signal ay kaya nakunan, ito ay magpapatuloy na gaganapin ng PLL loop.

Ang mga limitasyon ng muling pag-aayos ng VCO

Tulad ng naintindihan mo, ang dalas ng VCO ay may kakayahang mag-tune sa loob ng isang tiyak na saklaw ng auto-tuning. Ang saklaw na ito ay itinakda ng mga panlabas na sangkap ng chip. At ang bilis ng reaksyon ng sistemang PLL ay tinutukoy ng pare-pareho ng oras ng NPS (mga halaga C2 at R3).Para sa kadahilanang ito, dapat mong mahigpit na lapitan ang pagpili ng mga naka-mount na bahagi ng chip.

Ang supply boltahe ng microcircuit, ang capacitor C1, pati na rin ang resistors na R1 at R2 ay matukoy ang VCO frequency na self-tuning range sa loob ng microcircuit. Ang Resistor R2 ay nagpapababa ng minimum na dalas ng fmin ng VCO sa itaas ng zero. At ang ratio sa pagitan ng mga halaga ng mga resistors na R1 at R2 ay tinutukoy ang ratio sa pagitan ng maximum at minimum na frequency - fmax / fmin, tunable output signal mula sa VCO.

Mga input ng Chip at output

Konklusyon 4 - signal output ng VCO, dito sa working mode ang meander. Ang output na ito ay maaaring magamit upang magbigay ng isang signal sa iba pang mga bloke ng dinisenyo aparato.

Ang Pin 5 ay responsable para sa pag-on at off ang VCO. Kapag ang isang mataas na antas ng boltahe ay inilalapat sa output na ito, ang microcircuit ay patayin. Kapag nag-aaplay ng isang mababang antas ng boltahe (kapag kumokonekta ang pin 5 sa karaniwang kawad) - ang microcircuit ay gagana sa normal na mode.

Konklusyon 6 at 7. Ang capacitor C1 ay konektado sa kanila - ito ang frequency-setting capacitor ng VCO.

Konklusyon 8 - ang karaniwang power wire ng chip.

Ang Resistor R1 ay nasa pagitan ng terminal 11 at ang karaniwang wire. Resistor R2 - sa pagitan ng terminal 12 at ang karaniwang wire. Ito ang mga resistors ng setting ng dalas. Resistor R3 ng low-pass filter - sa pin 9 at pin 2 o 13 (ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay tatalakayin sa ibang pagkakataon), ang kapasitor C2 ng low-pass filter ay sa pagitan ng pin 9 at ang karaniwang wire.

Ang Pin 10 ay ang output ng repeater amplifier. Ang boltahe sa ito sa panahon ng operasyon ng microcircuit ay ang boltahe ng mismatch na ibinibigay sa mababang-filter na filter. Ang konklusyon 10 ay dinisenyo upang ang boltahe ng mismatch ay maaaring, kung kinakailangan, ay madaling ihiwalay nang walang shunting ang LPF capacitor. Sa konklusyon na ito, pinapayagan na ikonekta ang isang risistor na may isang pagtutol ng higit sa 10 kOhm.

Konklusyon 15 - dito ay ang katod ng built-in na zener diode na may stabilization boltahe ng 5.6 volts (ang stabilization boltahe ng zener diode na ito ay maaaring magkakaiba, depende sa tagagawa ng chip). Ang zener diode na ito ay maaaring opsyonal na magamit sa power circuit ng chip.

Konklusyon 16 - kasama ang lakas ng chip.

Mga input at output ng phase comparators FC1 at FC2

Ang meander mula sa output ng VCO ay kinuha mula sa terminal 4 at pinakain sa terminal 3, na konektado sa pamamagitan ng isang amplifier-shaper sa mga input ng mga phase comparator na FC1 at FC2. Kung ninanais, ang signal mula sa VCO ay maaaring opsyonal na naipasa sa isang frequency divider.

Ang Input 14 ay isang signal input, at ang isang signal ng input ay pinakain dito, kung saan kinakailangan na i-synchronize ang output signal sa output ng VCO. Nakasalalay sa likas na katangian ng signal signal, maaaring mapili ng developer kung aling phase comparator ang gagamitin: FC1 o FC2, at ikonekta ang isang risistor ng LPF sa napiling paghahambing (upang i-pin 2 o 13). Ang phase comparator na FC2 ay may isang pin ng tagapagpahiwatig, isang mataas na antas ng boltahe ay lumilitaw dito kapag ang mga signal ay maximum na naka-synchronize.

Ang isang tampok ng FC1 ay na ito ay isang simpleng eksklusibong-O elemento ng lohika, at ang kalidad ng operasyon nito ay nakasalalay sa mga parameter ng mababang-pass na filter sa output nito. Ang trabaho ay nagsisimula sa dalas ng sentro f0 = (fmax-fmin) / 2, posible na makuha ang mga pagkakatugma sa dalas ng sentro. Ito ay may mataas na kaligtasan sa ingay.

Ang kakaiba ng FC2 ay pinoproseso lamang ang mga positibong pagkakaiba-iba ng mga pulso na ibinibigay dito, at samakatuwid ay hindi mahalaga ang duty cycle ng mga pulso. Ang trabaho ay nagsisimula sa minimum na fmin ng dalas, walang posibilidad na makuha ang mga kaharmonya sa gitnang dalas. Ito ay may mababang kaligtasan sa ingay. Ang isang mababang pagtagas kasalukuyang kapasitor ay kinakailangan sa mababang-pass filter. Ang FC2 ay mas mahusay na angkop para magamit sa mga circuit ng kuryente na may resonansya ng LC.

Pagpili ng mga kalakip

Bilang isang mababang-pass na filter ng mababang-pass filter, isang risistor R3 at isang capacitor C2 ay naka-install. Para sa PLL na gumana nang tama, ang palaging oras ng RC ay dapat na sampung beses na mas malaki kaysa sa tinatayang dalas ng pagkuha ng PLL.

Bilang isang patakaran, ang dalas ng pagkuha ay halos alam ng developer, samakatuwid, una silang itinakda ng hanay ng dalas ng auto-tuning: fmin at fmax. Ang unang nomogram ay tumutukoy, isinasaalang-alang ang supply boltahe ng microcircuit at ang kinakailangang fmin, ang mga halaga ng R2 at C1.Pagkatapos, ayon sa pangalawang nomogram, batay sa kinakailangang ratio ng fmax / fmin, ang R1 ay napili. Mas mahusay na magbigay ng kakayahang ayusin ang mga resistors sa circuit.