锁相环(PLL)是一种在电子电路中广泛使用的反馈控制电路,其核心功能是确保一个振荡器的频率和相位能够锁定到另一个参考信号的频率和相位上。NE564是德州仪器(Texas Instruments)生产的一款高速锁相环芯片,其操作频率可高达50MHz。该芯片内部包含相位检测器(phase detector)、环路滤波器(loop filter)以及压控振荡器(VCO),这些部件共同构成一个集成度很高的电路芯片。在锁相环的上下文中,相位检测器的作用是比较输出信号和参考信号,环路滤波器用于产生控制电压,而VCO则负责根据控制电压调整振荡频率。
当系统工作于50MHz时,NE564可以实现相位跟踪、捕捉和锁定频率的功能。NE564能够通过输出控制电压来调整VCO的频率,从而达到与输入信号频率相匹配的目的。通过这种方式,锁相环在锁定状态下能够确保输出信号和输入信号具有精确的频率同步和相位同步。
在实现锁相倍频电路时,通常会配合使用其他的集成电路芯片以达到所需的功能。例如,本电路设计中提到了74LS393这一款芯片,它是一种双4位二进制计数器,具有分频的功能。具体地,在基于NE564的锁相倍频电路中,74LS393的主要作用是作为次级频率分频器,用于在相位检测之后实现所需的倍频功能。
在文档中提到的“32倍频”是说,通过整个电路的设计可以实现将输入频率乘以32倍的目的。这意味着如果输入信号的频率是1MHz,那么经过倍频电路后,输出信号的频率将变成32MHz。
电路设计文档中还提到了一些技术参数,例如NE564的操作电压范围是2V至32V,最大工作电流可达60mA,而VCO的输出幅度在满量程时为40mV。此外,芯片的参考频率(f0)为5MHz,频率漂移为140ppm/V,而输出噪声RMS值为200mV。这些参数对理解NE564芯片的电气性能至关重要。
在设计锁相倍频电路时,还需要考虑如何使电路的各个组成部分协同工作。例如,文档中提到NE564的输出信号将通过74LS393进行分频。这意味着在电路设计中,74LS393需要在相位检测之后来实现倍频操作。此外,为了确保电路能够稳定工作,可能还需要考虑如何设置环路滤波器的RC(电阻-电容)参数,因为这些参数会直接影响环路滤波器的动态响应特性。
文档中还提到了一些其他的技术概念和设备,比如CD4046、FPGA、FM调制以及FSK(频移键控)等。这些都体现了锁相技术在通信、信号处理等领域中的广泛应用。
基于NE564的锁相倍频电路(32倍频)的设计,不仅仅涉及到NE564芯片本身的使用,还包括了如何通过附加电路(如74LS393分频器)和精确的电路参数设置(如环路滤波器的RC时间常数),实现精确的频率跟踪、捕获和锁定功能,以及如何满足特定的倍频需求。