Журнал Радио 1 номер 1998 год. Справочный листок

Журнал Радио 1 номер 1998 год. Справочный листок СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ КФ1015ПЛ2 (Окончание. Начало см. в "Радио'"1997,╧ 11.) 

Вид управляющих сигналов представлен на рис. 4. Первыми в приемный регистр вводят биты 1-3 слова, определяющие выбор коэффициента деления N0 делителя образцовой частоты согласно таблице. Биты 4 - 20 задают коэффициент деления N программируемого делителя (четвертый бит - старший). Скорость введения слова - не более 5 Мбит/с. Логические уровни управляющих сигналов на выводах 7,8,10.13: низкий - менее 0.3Uпит. высокий - более 0.7Uпит.

Для показанного на рис. 3 и 4 примера N = 71428. N0 = 40.

Фиксация информации в каждом разряде приемного регистра происходит по отрицательному перепаду тактовых импульсов. Длительность импульса перезаписи информации из приемного регистра в буферный - не менее 0,1 мкс. Длительность фронта и спада управляющих сигналов на входах приемного и буферного регистров - не более 0.02 мкс.

Структурная схема цифрового частотного синтезатора с ФАПЧ представлена на рис. 5. Рассмотрим работу микросхемы в кольце ФАПЧ при переходе с частоты fгун1 на fгун2 для случая, когда fгун2 >>fгун1. Для того, чтобы на входах частотно-фазового детектора были сигналы одной частоты сравнения F0, выходная частота генератора, управляемого напряжением, должна удовлетворять условию: foбр/N0=fгун/N; F0 - минимальный шаг частотной сетки ГУНа. Изменение на единицу коэффициента N приводит к соответствующего знака изменению fгун на F0.

В первый момент после изменения N частота сигнала на выходе программируемого делителя станет меньше F0 и частотно-фазовый детектор начинает вырабатывать корректирующие импульсы, которые фильтр нижних частот преобразует в повышенное напряжение Uyпр на выходе ФНЧ. Это напряжение поступает на варикапы ГУНа и повышает его выходную частоту до тех пор, пока значения частоты сигналов на обоих входах частотно-фазового детектора не сравняются, фазовая разность после этого будет поддерживаться постоянной.

Зона нечувствительности частотно-фазового детектора, обусловленная этим процессом, не превышает 1...2 нc. Схемотехника прибора КФ1015ПЛ2 выполнена с акцентом на получение минимально возможной (для используемого типа дискриминатора) зоны нечувствительности.

Длительность переходного процесса при установке новой частоты обратно пропорциональна частоте F0, а также зависит от постоянной времени ФНЧ. Типовые значения длительности переходного процесса находятся в пределах 10...100 мс. В течение переходного процесса на контрольном выходе (выв. 4) частотно-фазовый детектор формирует широтно импульсный сигнал, а в режиме фазового синхронизма - высокий уровень. Это удобно использовать для бесшумной перестройки радиотракта.

Типовая схема включения прибора КФ1015ПЛ2 показана на рис. 6. Здесь на операционном усилителе DА1 собран активный ФНЧ. Такая схема обеспечивает широкий частотный интервал и малое время перестройки. Разновидность типовой схемы включения с пассивным ФНЧ представлена на рис. 7.

Если в синтезаторе частоты использован встроенный образцовый кварцованный генератор, нужно учитывать, что кварцевый резонатор должен работать на параллельном резонансе. При внешнем образцовом генераторе его выходное напряжение подают на выв. 12 микросхемы через разделительный конденсатор емкостью 1000...10 000 пФ.

При включении синтезатора следует первым подавать напряжение питания, а затем - все остальные внешние сигналы (допускается одновременная подача питания и внешних сигналов). Выключают синтезатор в обратной последовательности. Существенной экономии энергопотребления микросхемы (при работе в частотном интервале до 600 МГц) можно достигнуть понижением напряжения питания до 3.3...4 В - потребляемый ток при этом уменьшается до 4...5 мА. а чувствительность по ВЧ входу (выв. 5) улучшается.

В случае внешнего использования выходного сигнала программируемого делителя частоты выв. 6 микросхемы следует соединить с плюсовым проводом питания через резистор сопротивлением 1 кОм. На выходе будут импульсы низкого уровня длительностью 32Тгун, где Тгун - период входного сигнала на ВЧ входе (выв. 5).

Действие мощных импульсных помех по входам или цепям питания, приводящее к возникновению "тиристорного" эффекта, можно ослабить включением в разрыв провода от выв. 9 ограничительного резистора сопротивлением 50... 100 Ом.

В перечне технических характеристик микросхемы указан нижний предел коэффициента деления программируемого делителя частоты, равный 992. Реально это значение значительно меньше, минимально возможное - 62, но шаг изменения коэффициента деления на этом участке может отличаться от 1.

При налаживании изготовленного синтезатора частоты рекомендуем придерживаться определенной последовательности операций. После включения питания следует убедиться в наличии стабильного по частоте и уровню образцового напряжения на выв. 14. В противном случае проверяют осциллографом с высокоомным входом наличие сигнала, близкого по форме к синусоидальному, на выв 11

Программируют коэффициент деления программируемого делителя в соответствии с выражением N = (fгунmax + + fгунmin)/2F0. Если сигнал контроля захвата системы ФАПЧ показывает отсутствие синхронизма (светит светодиод НИ), то необходимо перестраивать ГУН (подстроенными элементами) до тех пор, пока светодиод не погаснет и напряжение на выходе ФНЧ не установится на уровне 0.5 от максимального.

Правильно настроенное кольцо ФАПЧ обеспечивает полную перестройку ГУНа при изменении управляющего напряжения от 0,1 до 0.9 максимального значения. Необходимо иметь в виду, что крутизну характеристики ГУНа не следует устанавливать большей 1.5...2 МГц/В из-за ухудшения спектра синтезируемого сигнала (увеличения уровня шумов).

Указанные на типовых схемах номиналы резисторов и конденсаторов - усредненные. В конкретных случаях потребуется подборка некоторых элементов. Так, например, выбор постоянной времени ФНЧ зависит от необходимости установки двух противоречивых параметров скорости перестройки частоты и уровня подавления сигналов с частотой сравнения по отношению к сигналу синтезируемой частоты (увеличение постоянной времени приводит к снижению скорости перестройки). Понятно, что большие значения F0 (0,5...1 МГц) позволяют достичь высокой скорости перестройки (до 150 мкс) при весьма глубоком подавлении (60...65 дБ) частоты сравнения F0.

При монтаже микросхемы КФ1015ПЛ2 на плату необходимо предусматривать стандартные меры по защите от статического электричества.

Материал подготовили
В. МЕЛЬНИК, А. РАДЗИВИЛКО г. Москва

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 1 номер 1998 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.