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数电实验锁相环倍频器
实验11 锁相环倍频器
121180166 赵琛
一、实验目的
1学****数字锁相环集成电路,锁相环倍频器的基础知识。
2根据数字锁相环74HC/HCT4046的数据手册,分析、设计数字锁相环倍频器,学****根据集成电路数据手册分析、设计电路的的一般方法。
二、实验器材
双踪示波器、方波信号发生器、数字万用表、CD4046、74LS47。
三、实验预****研究、思考题
1 锁相环锁定与失锁的标志是什么?如何用示波器来判断?
答:锁定的标志是输出信号和输入信号频率相同,仅有相位的不同。用示波器判断,可以调节输入电压,若输出信号与输入信号相位差不变化,频率一致,即两信号相对稳定,则完成锁相。 2 锁相环的锁定范围主要由哪些因素决定?
答:由CD4046技术手册可知,期锁定范围由R1、R2、C1三个主要参数决定。具体值要看这三个参数的关系图。其中,C1、R1决定中心频率,R2、C1决定最低频率,R1、R2决定最高频率和最低频率比值。
3 CD4046有两个相位比较器,有何区别?74HC4046有3个相位比较
数电实验3-锁相环倍频器1
器,有何区别?
答:对于CD4046,两个相位比较器分别为异或相位比较器(NOR)即PC1,其相位锁定范围为0——180°;相位——频率比较器(PFD),即PC2,其相位锁定范围为-360°——360°。其中PC1比较容易锁定,但是要求输入信号50%占空比,或者是波形较好小信号。若条件达到尽可能用PC1,否则使用PC2已达到稳定的锁相。一般多用PC2,比较容易满足条件。
对于74HC4046,除去CD4046已有的两个触发器外,还有第三个触发器 JK触发相位比较器(JK),即PC3,其相位锁定范围是0——360°。选择方式与CD4046类似。
4 试推导有一个零点的二阶系统的单位阶跃响应的时域表达式和超调量的表达式。
as?b,其中a=2ζω,s2?as?b
as?b1b=ω2,这是一个冲激响应。其对应阶跃响应为G(s)=2*。s?as?bs答:对于有一个零点的二阶系统,其H(s)=
对其进行拉普拉斯逆变换可知,由于表达式过于复杂,故使用matlab进行拉普拉斯逆变换可得,g(t)=1 - (cosh(t*(a^2/4 - b)^(1/2)) -
(a*sinh(t*(a^2/4 - b)^(1/2)))/(2*(a^2/4 - b)^(1/2)))/exp((a*t)/2)
数电实验3-锁相环倍频器2
其超调量表达式为σ=y(tp)-y(?)
y(?)。同样,使用matlab,,Tp=
log((2*b)/(2*b + a*(a^2 - 4*b)^(1/2) - a^2))/(a^2/4 - b)^(1/2)(另一解为负数不符合实际舍去)
再代入即可求解σ=y(tp)-y(?)y(tp)-1
y(?)=1?y(tp)-1。但由于matlab
功能有限,带入无法求出精确数值解。
?limit s?0 sG(s)?1。其中,我们根据拉普拉斯变换性质,可知y(?)
5电容C2应如何选取?C2的不同取值,对实际电路的动态特性有何影响?
答:C2是低通滤波电路中的接地电阻。应该先由对系统的动态特性,