Рис. 4.85

Рис. 4.86-

531ГГ1

с

1 Ik

1,0 0,9 0,6 SJ

Рис 4.87

=0...5 B; Rbl (Range)-вход для подачи управляющего напряжения f/sw = 0...5 В, задающего диапазон изменения частоты генератора под воздействием напряжения Ufc; С - входы подключения конденсатора нли кварцевого резонатора; Е (Enable) - разрешение работы генератора (при £=1 выход G=!); выводы 8 и 9 -корпус;

выводы 15 и 16--1-5 В (через выводы 8 и 15 подводится питание

к автогеяераторной части ИС, а через выводы 9 и 16 - к выходным буферным усилителям). На рис. 4.87,а показан график зависимости частоты генерируемого сигнала G от значения емкости конденсатора прн Upc=Ur =2 в, а на рис. 4.87, б - график зависимости f/fo от напряжения Ufc при различных значениях напряжения Uhm. В табл. 4.20 приведены экспериментальные значения периода 7"= Ijf, мкс, генерируемого сигнала для нескольких комбинаций значений напряжений Ufc и Urn прн С=255 пФ (±5%). При Urn=0 для расчета частоты генерации можно использовать формулу f=500/G МГц при емкости С, заданной в пикофарадах. На всех частотах ИС 531ГГ1 генерирует сигнал G со скважаостью 2.

I I-м

J* тЛ Mq

Таблица 4.20

На рис. 4.88 показана структурная схема ФАПЧ, используемая для генерации сигнала G, имеющего частоту fi=fo-Mi/jWo, где fo - опорная частота (ФЧД - фазочастотный детектор, ФНЧ -фильтр нижних частот). При Mi>Mo частота fi>fo, т. е. схемы ФАПЧ можно использовать для умножения частоты. На рис. 4.89 приведе-

г4«

бНГи,

*н ft)

27-

л Г

Рис. 4.91

ОтУСО

four

mod А

mod N

На ФЧД

на принципиальная схема синтезатора частот на основе ФАПЧ при /о=5 МГц, Afo=rf«o+) и iM,=d«, + ) №о=1...15, d«,= l...)5). Цифровой ФЧД выполнен иа ЛЭ И-НЕ, а ФНЧ - на двух диодах, трех резисторах и конденсаторе (С= 10 нФ). Временные диаграммы на рис. 4.90 поясняют работу ФЧД при различных соотношениях фаз его входных сигналов а и р. Синтез цифровых ФЧД изложен в [2]. Диапазон перестройки частоты fovT=!o-MilMo при заданной емкости С{ ограничен, поэтому прн изменении Мо и Mi в широких пределах может потребоваться включение конденсатора С, другой емкости. Идеальный синтезатор частот на основе ФАПЧ не имеет флюктуации фазы генерируемого сигнала. Однако из-за различных помех, например, по шииам питания будет наблюдаться «дрожание» фронтов сигнала. Большие флуктуации фазы могут быть вызваны недостаточной фильтрацией сигнала ошибки цифрового ФЧД фильтром нижних частот.

Синтезаторы частот на основе ФАПЧ находят широкое применение в навигации и аппаратуре связи, в устройствах частотной настройки телевизоров, AM- и ЧМ-радиоприемниках и др. В перечисленных применениях требуется синтезировать радиочастоты в диапазоне от десятков мегагерц до нескольких гигагерц. В связи с этим возникает задача построения высокоскоростных программируемых делителей частоты, называемых прескалерами (Prescaler - предварительный делитель частоты).

Прескалеры. На риа 4.91 показана структурная схема программируемого делителя частоты, построенного на основе прескалера с двумя модулями пересчета Р н P-f-1 и двух низкочастотных программируемых вычитающих счетчиков по mod Л н modN [49, 51, 52]. Использование только двух модулей пересчета в прескалере упрощает его реализацию. Общий модуль пересчета схемы Mi~ =NP+A, где A<N и Л=О...Р-1. Схема управления (СУ) переключает модуль пересчета прескалера - пока счетчик по mod А не вычтет до О запрограммированное число Л, прескалер считает по mod (Р-)-1), а на промежутке времени, необходимом для вычитания