cd4046锁相环倍频电路，cd4046原理及经典电路图

很多朋友对cd4046锁相环倍频电路，cd4046原理及经典电路图不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

CD4046是通用CMOS锁相环集成电路。其特点是电源电压范围宽（3V-18V）、输入阻抗高（约100M）、动态功耗低。当中心频率f0为10kHz时，功耗仅为600W。是一种微功率器件。

CD4046内部电气框图：图3是CD4046内部电气框图，主要由相位比较、、压控振荡器（VCO）、线性放大器、源极跟随器、整形电路等部分组成。比较器I采用异或门结构。当两个输入信号Ui和Uo的电平状态不同时（即一个为高电平，另一个为低电平），输出信号U为高电平；反之，当Ui和Uo的电平状态相同（即均为高电平或均为低电平）时，U输出为低电平。当Ui和Uo的相位差在0-180范围内变化时，U的脉冲宽度m也随之变化，即占空比也变化。从比较器I的输入输出信号波形（如图4所示）可以看出，其输出信号的频率等于输入信号频率的2倍，并与输入信号保持90相移。两个输入信号之间的中心频率。从图中还可以看出，fout不一定是对称波形。对于相位比较器I，要求Ui和Uo的占空比为50%（即方波），这样才能使锁定范围最大化。

相位比较器II 是一个由信号上升沿控制的数字存储网络。它对输入信号占空比要求低，允许输入非对称波形，捕获频率范围宽，不会锁定输入信号的谐波。它提供两个输出：数字误差信号和锁定信号（相位脉冲）。当实现锁定时，相位比较器II的两个输入信号之间保持0相移。

CD4046锁相环采用RC型压控振荡器，必须外接电容C1和电阻R1作为充放电元件。当PLL对要跟踪的输入信号的频宽有要求时，还需要外接电阻R2。由于VCO是压控振荡器，定时电容C1的充电电流与9脚输入的控制电压成正比，因此VCO的振荡频率也与控制电压成正比。当VCO控制电压为0时，其输出频率最低；当输入控制电压等于电源电压VDD时，输出频率线性增加至最高输出频率。 VCO振荡频率的范围由R1、R2和C1决定。由于其充电和放电由同一个电容C1完成，因此其输出波形为对称方波。一般情况下，CD4046的最大频率为1.2MHz（VDD=15V）。如果VDD 低于15V，则应降低fmax。

CD4046的工作原理：输入信号Ui从14脚输入后，经放大器A1放大整形后加到相位比较器I、II的输入端。图3中，开关K设置到引脚2，则比较器I将从引脚3变化。输入比较信号Uo与输入信号Ui进行同相比较，相位比较器输出的误差电压U反映了相位差两者之间。 U经过R3、R4和C2滤波后，得到控制电压Ud，加到压控振荡器VCO的输入端9，调节VCO的振荡频率f2，使f2快速逼近信号频率f1 。 VCO的输出经过分频器后进入相位比较器I，继续与Ui进行相位比较。最后，f2=f1，两者相位差为一定值，实现锁相。如果将开关K置于13脚，相位比较器II将工作。其过程与上述相同，不再赘述。

CD4046的典型应用电路： 图6 图6是CD4046的VCO组成的方波发生器。当其9脚输入端固定连接电源时，该电路充当基本方波振荡器，并对振荡器的电容器C1进行充放电。连接在引脚6和7之间，调节电阻R1的阻值来调节振荡器频率，从引脚4输出振荡方波信号。根据图中所示值，振荡频率范围为20Hz至2kHz 。

图7

图7是CD4046锁相环FM信号解调电路。如果FM信号由10kHz的载波频率组成，并用400Hz的音频信号调制，如果FM信号的总幅度小于400mV，当使用CD4046时，应通过放大器放大并交流耦合到14 - 引脚输入环路的锁相环路。相位比较器采用比较器，因为锁相环系统中的中心频率f0需要等于FM信号的载波频率。这会造成压控振荡器的输出与输入信号之间存在不同的相位差，从而导致压控振荡器的输入端产生与输入信号的频率变化相对应的电压变化。该电压变化被源极跟随器隔离，并在压控振荡器解调输出端的引脚10处输出解调信号。当VDD为10V、R1为10k、C1为100pF时，锁相环的捕捉范围为0.4kHz。解调器输出幅度取决于源跟随器外部电阻器R3 的值。

图8

图8是由CD4046和BCD加法计数器CD4518组成的100倍频电路。首次开启时，f2 可能不等于f1。假设f2

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