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鎖相環(huán)在頻率調(diào)制與解調(diào)電路中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-03-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
2.2 CD4046構(gòu)成電路的工作原理

  當(dāng)從9腳輸入音頻信號(hào)時(shí),從4端可輸出受輸入信號(hào)的調(diào)頻信號(hào)。電路如圖2所示,由于調(diào)頻時(shí)要求VCO有一定的范圍(頻偏),所以不用R2收縮頻帶,即R2為無窮大(12腳空置)僅用R1和C1確定VCO的中心f0即可。設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),只需由f0查圖4(電源電壓VDD為9V時(shí)的曲線,橫坐標(biāo)為C1取值)求出C1與R1即可。
  當(dāng)從14腳輸入一被音頻信號(hào)的(中心頻率與CD4046的VCO的中心頻率相同)調(diào)頻信號(hào),則相位比較器輸出端將輸出一個(gè)與音頻信號(hào)具有相同變化頻率的包絡(luò)信號(hào),經(jīng)低通濾波器濾去載波后,即剩下調(diào)頻信號(hào)后的音頻信號(hào)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來收縮頻率范圍(其為無窮大)。同樣,由圖4查圖求R1與C1。無調(diào)頻信號(hào)輸入時(shí),VCO工作在f0上。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; "> 

圖2 CD4046構(gòu)成的頻率調(diào)制電路



圖3 CD4046構(gòu)成的頻率解調(diào)電路



圖4 CD4046在不同外部元件參數(shù)下的特性曲線


3  實(shí)際電路介紹

  下面介紹的是頻率調(diào)制紅外線通話器,分為發(fā)射與接收電路兩部分。如圖5與圖6所示,發(fā)射器由話筒MIC發(fā)出的微弱信號(hào),經(jīng)5G28構(gòu)成的反相放大器放大后,(運(yùn)放為單電源供電,R1與R2將運(yùn)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(nèi)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(hào)調(diào)制的調(diào)制信號(hào)。CD4046的中心頻率由R4和C4確定,約為100KHZ。R4、C4的參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)由選中的f0和圖4查表得到。無音頻信號(hào)時(shí),工作中心頻率f0上。使得CMOS具有頻率調(diào)制線性好,調(diào)制指數(shù)大,功耗低等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)頻信號(hào)經(jīng)VT驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管VD1—VD4向外輻射紅外線脈沖。接收電路中,VT為光敏三極管,它直接接在運(yùn)放的反相輸入端,由運(yùn)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(diào)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(diào)信號(hào)輸出端,2腳為相位比較器的輸出端,比較器信號(hào)經(jīng)R5和C4構(gòu)成低通濾波器后再接9腳。9腳的解調(diào)信號(hào)經(jīng)CD4046內(nèi)部運(yùn)放構(gòu)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(diào)音頻信號(hào)經(jīng)C4耦合到VT2,由VT2驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。發(fā)射器中,MIC用動(dòng)圈話筒,VT用CS9013,VD1—VD4用HIR405B紅外線發(fā)光二極管;接收器中VT1用3U31光敏三極管,VT2用CS8050。


圖5  發(fā)射電路


圖6  接收電路


4、 結(jié) 束 語

  利用的調(diào)制跟蹤特性,設(shè)計(jì)的電路,具有外圍元器件少、性能穩(wěn)定、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(qiáng)大的、價(jià)格便宜的(甚至是帶有智能化的)產(chǎn)品會(huì)不斷出現(xiàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

1、張厥盛、鄭繼禹、萬心平: 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:  及其在相干接收機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用 北京:人民郵電出版社 1980
3、萬心平、張厥盛: 集成鎖相環(huán)路—原理、特性、應(yīng)用  北京:人民郵電出版社 1990

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