鎖相環(huán)在頻率調制與解調電路中的應用
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時(shí)間：2012-03-15
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
當從9腳輸入音頻信號時(shí)，從4端可輸出受輸入信號調制的調頻信號。電路如圖2所示，由于調頻時(shí)要求VCO有一定的頻率范圍（頻偏），所以不用R2收縮頻帶，即R2為無(wú)窮大（12腳空置）僅用R1和C1確定VCO的中心頻率f0即可。設計參數時(shí)，只需由f0查圖4（電源電壓VDD為9V時(shí)的曲線(xiàn)，橫坐標為C1取值）求出C1與R1即可。
當從14腳輸入一被音頻信號調制的（中心頻率與CD4046的VCO的中心頻率相同）調頻信號，則相位比較器輸出端將輸出一個(gè)與音頻信號具有相同變化頻率的包絡(luò )信號，經(jīng)低通濾波器濾去載波后，即剩下調頻信號解調后的音頻信號了。一般使用PCI，這時(shí)僅由R1和C1確定VCO的中心頻率f0，而不用R2來(lái)收縮頻率范圍（其為無(wú)窮大）。同樣，由圖4查圖求R1與C1。無(wú)調頻信號輸入時(shí)，VCO工作在f0上。解調電路如圖3所示?！?br style="margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; ">
3 實(shí)際電路介紹
下面介紹的是頻率調制紅外線(xiàn)通話(huà)器，分為發(fā)射與接收電路兩部分。如圖5與圖6所示，發(fā)射器由話(huà)筒MIC發(fā)出的微弱信號，經(jīng)5G28構成的反相放大器放大后，（運放為單電源供電，R1與R2將運放的同相輸入端偏置在1/2電源電壓，從而使其輸出端也為1/2電源電壓，放大器有較大的動(dòng)態(tài)范圍）經(jīng)C3耦合到CD4046內部壓控振蕩器的控制腳9端，其壓控振蕩器的輸出端4腳輸出受9腳音頻信號調制的調制信號。CD4046的中心頻率由R4和C4確定，約為100KHZ。R4、C4的參數在設計時(shí)由選中的f0和圖4查表得到。無(wú)音頻信號時(shí)，鎖相環(huán)
工作中心頻率f0上。使得CMOS鎖相環(huán)具有頻率調制線(xiàn)性好，調制指數大，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。調頻信號經(jīng)VT驅動(dòng)發(fā)光二極管VD1—VD4向外輻射紅外線(xiàn)脈沖。接收電路中，VT為光敏三極管，它直接接在運放的反相輸入端，由運放放大后經(jīng)C1耦合到CD4046的相位比較器的輸入端14腳。解調電路的中心頻率與發(fā)射器的中心頻率是一致的，也為100KHZ（C3、R4與發(fā)射器的C4、R4相同）。CD4046的10腳為壓控振蕩器的控制端，即解調信號輸出端，2腳為相位比較器的輸出端，比較器信號經(jīng)R5和C4構成低通濾波器后再接9腳。9腳的解調信號經(jīng)CD4046內部運放構成的跟隨器緩沖后由10腳輸出。CD4046的4腳為壓控振蕩器的輸出端，3腳為相位比較器的比較輸入端，它們連在一起。CD4046輸出的解調音頻信號經(jīng)C4耦合到VT2，由VT2驅動(dòng)揚聲器發(fā)聲。發(fā)射器中，MIC用動(dòng)圈話(huà)筒，VT用CS9013，VD1—VD4用HIR405B紅外線(xiàn)發(fā)光二極管；接收器中VT1用3U31光敏三極管，VT2用CS8050。
4、 結 束 語(yǔ)
利用鎖相環(huán)
的調制跟蹤特性，設計的電路，具有外圍元器件少、性能穩定、功能強大的特點(diǎn)。隨著(zhù)微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展以及芯片生產(chǎn)工藝水平的提高，相信更先進(jìn)的、功能更強大的、價(jià)格便宜的（甚至是帶有智能化的）鎖相環(huán)產(chǎn)品會(huì )不斷出現。參 考 文 獻
1、張厥盛、鄭繼禹、萬(wàn)心平： 鎖相技術(shù) 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 1994
2、阿蘭.布蘭查德： 鎖相環(huán)
及其在相干接收機設計中應用 北京：人民郵電出版社 19803、萬(wàn)心平、張厥盛： 集成鎖相環(huán)路—原理、特性、應用 北京：人民郵電出版社 1990
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