通信电子电路锁相鉴频器课设（Multisim && Proteus）

最新推荐文章于 2025-05-11 01:03:00 发布

Juily家的小蜜果

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通信电子电路锁相环课设过程梳理

Multisim仿真实现

multisim里面没有找到CD4046集成芯片，只找到了一个替代的PLL_VIRTUAL元件，该元件集成度很高，只需要简单的设置VCO锁定频率以及低通滤波器的截止频率，外部不需要添加多余的元器件，可以说是十分方便了。

电路图

在这里插入图片描述
双击PLL_VIRTUAL，设置参数如下：
（是根据调频波来设置的，电路中，前面的一部分是调频电路，后边利用PLL_VIRTUAL
进行解调，调频波：载波25kHZ，信号1KHz）

解调效果

双击示波器：
在这里插入图片描述
为了方便看出解调波形的频率，特意加了一个频率计，双击频率计

Proteus

元器件的查找

1. 停止运行才可以，改删线路
2. 双击示波器不出现波形
解决办法：
3. 寻找CD4046仿真芯片
点击P，输入4046查询
4. 寻找电容器
点击P，输入Capacitors，找到合适电容器，修改参数
5. 找电阻
点击P，输入res，然后选择电阻，修改参数；
6. 找地
点击左边工具栏的终端模式，然后选择ground；
7. 找信号源
左边工具栏，选中Generator模式，选择需要的信号源，这里选择单频率调波信号发生器

注意事项

压控振荡器的震荡频率要和输入的载波频率一致，并且高于信号的频率
需要适当调整低通滤波器的参数，满足信号频率通过，过滤载波
音频信号的带宽范围是：200Hz到3500Hz
当VCO控制电压为0时，其输出频率最低；当输入控制电压等于电源电压VDD时，输出频率则线性地增大到最高输出频率
CD4046采用的是RC型压控振荡器,必须外接电容C1和电阻R1作为充放电元件,当锁相环对跟踪的输入信号的频率宽度有要求时还需要外接电阻R2。
信号占空比的计算：
正脉冲的时间除以整个脉冲的周期
小tips，双击4046，点击右方data，可以出现该芯片的pdf参考文件

CD4046工作原理

在这里插入图片描述

输入信号 Ui从14脚输入后,经放大器A1进行放大、整形后加到相位比较器Ⅰ、Ⅱ的输入端,图3开关K拨至2脚,则比较器Ⅰ将从3脚输入的比较信号Uo与输入信号Ui作相位比较,从相位比较器输出的误差电压UΨ则反映出两者的相位差。
UΨ经R3、R4及C2滤波后得到一控制电压Ud加至压控振荡器VCO的输入端9脚,调整VCO的振荡频率f2,使f2迅速逼近信号频率f1。
VCO的输出又经除法器再进入相位比较器Ⅰ,继续与Ui进行相位比较,最后使得f2=f1,两者的相位差为一定值,实现了相位锁定。
若开关K拨至13脚,则相位比较器Ⅱ工作,过程与上述相同,不再赘述。

电子元器件的解释：

CD4046BC微功率锁相环（PLL）低功率，线性，压控振荡器的主体
（VCO），源极跟随器，齐纳二极管和两相比较。
两相比较器有一个共同点，信号输入和通用比较器输入。信号输入可以直接耦合用于大电压信号，或电容耦合到信号处的自偏置放大器最小输入用于小电压信号。
相位比较器I，一个异或门，提供数字误差信号（相位补偿I Out）并保持90°VCO中心频率的相移。
信号之间输入和比较器输入（均为50％占空比），它可能锁定在接近har-的信号输入频率上VCO中心频率的字母。
相位比较器II是边缘控制的数字存储器网络。它提供数字误差信号（相位补偿.IIOut）和锁定信号（相位脉冲）表示锁定条件并保持信号之间的0°相移输入和比较器输入。