1、鎖相環的應用實驗目的（1）初步認識并正確應用鎖相環（CC4046）；（2）初步掌握利用鎖相環實現倍頻的設計及調試方法。鎖相環原理鎖相環是一種以消除頻率誤差為目的的反饋控制電路，其基本原理是利用相位誤差去消除頻率誤差。當 VCO 信號頻率 與輸入信號頻率 足夠接近并在相位上保持某種特定關系時，稱之為“相位鎖定”。鎖相環在相位鎖定的狀態下，輸入信號頻率 發生變化時， VCO 輸出信號 也將跟著變化，并且嚴格保持一致，這就是鎖相環的環路跟蹤。 COfififCOfPCI：異或相位比較器，當PHI1和PHI2輸入占空比為50%的信號波形時，PHO1的波形的占空比與二輸入信號的相位差 有關PCII：為邊

2、沿觸發式相位比較器，它僅在二輸入信號的上升沿起作用，可接受任意占空比的輸入信號。之間不接時，振蕩頻率在max2f0R實驗內容一：壓控振蕩器的壓控特性測量（萬用表）實驗內容一：壓控振蕩器的壓控特性測量（萬用表）步驟：步驟： 將將10k的電位器一頭接地，一頭接的電位器一頭接地，一頭接VDD電源，中心滑動頭接電源，中心滑動頭接VCO輸入，輸入，然后調節電位器，使然后調節電位器，使VCO輸入電壓輸入電壓Vd由小到大變化（由小到大變化（ Vd=0V、1V、2V、3V、4V、5V），測出以下三種情況下的），測出以下三種情況下的VCO的的f-V曲線。曲線。（1）R2不接，不接，R1=10k，C1=120pF

3、，VDD=+5V（2）R2=10k，R1=10k，C1=120pF，VDD=+5V *（3）R2=100 k，R1=10k，C1=120pF，VDD=+5V壓控振蕩器的壓控特性測量原理圖壓控振蕩器的壓控特性測量原理圖9456 71112VVDD5實驗內容二：基本鎖相環鎖定與跟蹤的觀察實驗內容二：基本鎖相環鎖定與跟蹤的觀察步驟：步驟：（1）將鎖相環接成基本的閉環頻率反饋系統；）將鎖相環接成基本的閉環頻率反饋系統； 壓控振蕩器的振蕩元器件同上；壓控振蕩器的振蕩元器件同上；（2）測出壓控振蕩器不同元器件取值時基本鎖相環的跟蹤范圍）測出壓控振蕩器不同元器件取值時基本鎖相環的跟蹤范圍 將函數信號發生器將

4、函數信號發生器PULSE輸出的方波信號加到鎖相環的輸入端，輸出的方波信號加到鎖相環的輸入端，當方波信號頻當方波信號頻 率率 等于等于VCO中心頻率時，鎖相環處于鎖定狀態，此中心頻率時，鎖相環處于鎖定狀態，此時通過雙蹤示波器可以看到，輸入信號時通過雙蹤示波器可以看到，輸入信號 與與VCO的輸出的輸出 兩者頻兩者頻率相等，率相等，僅存在固定的相位差僅存在固定的相位差，當緩緩改變輸入信號頻率時，當緩緩改變輸入信號頻率時，VCO輸出的頻率隨著改變，鎖相環處于跟蹤狀態；當輸入信號頻率超過輸出的頻率隨著改變，鎖相環處于跟蹤狀態；當輸入信號頻率超過一定的范圍時，一定的范圍時，VCO的輸出波形由穩定變為不穩定

5、，鎖相環進入的輸出波形由穩定變為不穩定，鎖相環進入“失鎖失鎖” 狀態狀態ifIVOV鎖相環鎖定與跟蹤的觀察原理圖鎖相環鎖定與跟蹤的觀察原理圖34%)30%10(RR 實驗內容三實驗內容三 、 用用CC4046、CC4526組成一個倍頻電路組成一個倍頻電路 （其倍頻數其倍頻數N=115可預置可預置）用鎖相環實現倍頻的原理用鎖相環實現倍頻的原理cocoNff實驗步驟：實驗步驟：（1）用）用CC4526設計一個九進制計數器，測繪各關鍵點的波設計一個九進制計數器，測繪各關鍵點的波 形，形，（注意觸發源的選擇）。（注意觸發源的選擇）。 （2）設計并連接九倍頻電路，鎖相環的壓控振蕩器參數選取）設計并連接九

6、倍頻電路，鎖相環的壓控振蕩器參數選取 R2=10k，R1=10k，C1=120pF，VDD=+5V。（3）觀察環路跟蹤情況，并用示波器測出對輸入信號的跟蹤范）觀察環路跟蹤情況，并用示波器測出對輸入信號的跟蹤范 圍。圍。（4）在中心頻率處測出）在中心頻率處測出 的波形的波形2IoiPHVCOV，數字式占空系數測定儀數字式占空系數測定儀占空系數測定儀的基本框圖占空系數測定儀的基本框圖譯碼顯示寄存2位十進制計數器鎖相環abcd被測信號各點波形對應關系各點波形對應關系計數的最高位指標要求：指標要求：（1） 被測信號頻率范圍被測信號頻率范圍100Hz5KHz（2） 量程量程099%（3） 分辨率分辨率1

7、%（4） 電源電壓：電源電壓：+5V（5） 被測信號由被測信號由555定時器實現，占空比范圍定時器實現，占空比范圍10-90%KHzfKHzf500,10maxmin為：壓控振蕩器的振蕩頻率由指標要求可知：2, 0minRf所以，（1）,12minCRf、的值可確定由。的值確定由12minmax/RRff（2）pFCKRMR150,10,1112查表，初步選定步驟1：選定R1、R2、C1、R3、R4、C2步驟2：測VCO特性曲線 若不合要求，返回步驟1調整參數步驟3：測基本鎖相環的跟蹤范圍 若不合要求，返回步驟1調整參數步驟4：接入倍頻電路，測跟蹤范圍 若不合要求，返回步驟1調整參數步驟5：聯成占空系數測定儀， 選定一個中間頻率，改變占空比，比較電路輸出和示波器測量結果，誤差應 1%思考題1鎖相環鎖定與失鎖的標志是什么？如何用示波器來判別 ？2輸入信號頻率 fi