集成锁相环应用实验集成锁相环应用实验锁相环是一个相位误差控制系统，它比较输入信锁相环是一个相位误差控制系统，它比较输入信号和压控振荡器输出的信号之间的相位差，从而号和压控振荡器输出的信号之间的相位差，从而产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频，而保持一个稳定相位差。达到与输入信号同频，而保持一个稳定相位差。PLLPLL具有以下特点：具有以下特点：锁定时无剩余频差。锁定时无剩余频差。良好的窄带滤波特性。良好的窄带滤波特性。良好的跟踪特性。良好的跟踪特性。易于集成化。易于集成化。锁相环使用时可根据不同用途，设计其工作锁定锁相环使用时可根据不同用途，设计其工作锁定状态或跟踪状态。状态或跟踪状态。试验任务与要求试验任务与要求实验目的实验目的了解锁相环路的工作原理，电路组成及性能特了解锁相环路的工作原理，电路组成及性能特点；点；掌握锁相环路及其部件性能指标的测试方法；掌握锁相环路及其部件性能指标的测试方法；掌握集成锁相环的基本应用。掌握集成锁相环的基本应用。实验仪器实验仪器高频信号发生器高频信号发生器QF1055AQF1055A一台一台;;超高频毫伏表超高频毫伏表DA22ADA22A一台一台;;频率特性测试仪频率特性测试仪BTBT－－3C3C一台一台;;直流稳压电源直流稳压电源HY1711HY1711－－22一台一台;;数字示波器数字示波器TDS210TDS210一台一台..实验任务与要求实验任务与要求1.1.实验电路介绍实验电路介绍用用CD4046CD4046构成的构成的1010倍频电路，见图倍频电路，见图11。。CD4046CD4046为锁相环，为锁相环，74LS9074LS90及外围电路及外围电路组成十分频电路。来自组成十分频电路。来自CD4046CD4046的的44脚压控振脚压控振荡器输出信号经荡器输出信号经T210T210十分频从十分频从1111脚反馈至脚反馈至鉴相器的引出端鉴相器的引出端33脚，反馈信号与鉴相器的脚，反馈信号与鉴相器的1414脚输入信号脚输入信号((标准参考信号标准参考信号))作比较，在作比较，在环路的同步范围内环路的同步范围内((锁定状态锁定状态))，实现倍频，实现倍频作用，即作用，即44脚频率是脚频率是1414脚频率的脚频率的1010倍倍(3(3脚脚频率与频率与1414脚频率相等脚频率相等))。。实验说明及思路提示实验说明及思路提示锁相环的组成原理锁相环的组成原理锁相环（锁相环（PLLPLL）基本组成框图如图）基本组成框图如图66所示。所示。鉴相器环路滤波器压控振荡器PDLFVCOrfofofdUcU图6锁相环基本组成框图AGC自动增益控制AFC自动频率控制APC自动相位控制锁定时无剩余频差锁定时无剩余频差良好的窄带滤波特性良好的窄带滤波特性图图16.16.频率合成原理图如下：频率合成原理图如下：鉴相器环路滤波器压控振荡器PDLFVCOrf'ofofdUcU图6锁相频率合成组成框图N图图7.CD40467.CD4046原理图如下：原理图如下：图图1.1.用用CD4046CD4046构成的十分频电路构成的十分频电路2.2.基本命题基本命题①①VCOVCO特性的测量特性的测量测试电路见图测试电路见图22，测，测VCOVCO的的ffoo～～UUcc关系，关系，UUCC从从0V0V～～5V5V变化，间隔变化，间隔1V1V，对应测量，对应测量VCOVCO的输出频的输出频率，列表记录并绘成曲线。率，列表记录并绘成曲线。aa：：RR22＝＝10KΩ10KΩ的情况。的情况。电源电压为电源电压为5V5V，控制电压用另外一路电源产生，，控制电压用另外一路电源产生，用频率计测出相应的频率即可。用频率计测出相应的频率即可。bb：若此时给控制端输入：若此时给控制端输入50KHz50KHz的方波，观测输出的方波，观测输出波形。波形。图图2.2.fofo～～VVCC测试线路图如下：测试线路图如下：②②测量测量CD4046CD4046锁相环的同步带锁相环的同步带测量电路如图测量电路如图11，去掉分频电路，，去掉分频电路，CD4046CD4046的的3.43.4脚短接。脚短接。•VCOVCO的上、下限频率测量。的上、下限频率测量。a.a.把把99脚接地，用示波器观察脚接地，用示波器观察44脚波形，脚波形，并用频率计测出并用频率计测出VCOVCO下限频率。下限频率。b.b.把把99脚接脚接+5V+5V电源，用...
