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[参考译文] CD4046B:扩大可用 PLL 范围

Guru**** 671890 points
Other Parts Discussed in Thread: CD4046B, CD4022B
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/logic-group/logic/f/logic-forum/963867/cd4046b-widen-usable-pll-range

器件型号:CD4046B
主题中讨论的其他器件: CD4022B

我将 CD4046B 与八进制计数 器 cd4022b 配合使用、达到44.1kHz-48kHz、理想情况下输出锁定的 x8范围。 到目前为止、我可以得到的最佳值约为44.1kHz 至46kHz。

是否有人可以建议更改值以扩大 f_BASE 的可用输入范围?

详细信息:

 我的值如下:c1=100pf (最小允许值) r1=20k 欧姆 r2=100k 欧姆、r3=4.7k 欧姆 c2=100pf。 我在这里的目标是从输入(f_BASE)获得一个具有44.1kHz-48kHz f_BASE 的 x8输出。 我当前选择的组件允许我具有大约43.9kHz-46kHz 的范围。 我是否可以通过某种方法将范围扩大一位、将其扩展到略超过48kHz (只是为了给它一些 f_BASE 中的摆幅的余量)?

计数器 IC:

www.ti.com/.../cd4022b.pdf

PLL IC:

ticsc.service-now.com/sys_attachment.do

谢谢

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    您好 Brian、

    此应用手册非常有用: https://www.ti.com/lit/an/scha002a/scha002a.pdf 

    听起来、您希望扩大频率锁定范围(f_max - f_min = 2*f_L)、同时保持偏移(保持 f_min 恒定)。

    我们可以使用提供的公式来获得预期的组件值(请注意 f_O 与 f_C 相同--我认为这是一个转录错误):

    我们已经知道 R2和 C1、以便从您的现有设置中获得所需的 f_min。 我们可以使用图9b (100pF、44.1kHz、100kohm)中的图进行验证:

    看起来您获得的偏移比图中预期的偏移小一点(中间一组线的偏移量为100千欧)。  数据表和应用手册认为、对于这些值、您应该得到大约100kHz 的偏移、因此您可能会尝试稍微增大 R2 -您可能会推动 R2 + C1组合的偏移范围限制。

    之后、我们只需采用 f_max 和 f_min 的比率即可从图9C 中获得 R2/R1比率、从而计算 R1 (48kHz/44.1kHz = 1.088):

    我不得不猜在1.088、因为它太小了、我们处于对数范围内。 假设我靠近右、R2 / R1 = 0.1、R1 = 10*R2、因此 R1 = 1 Mohm。

    基本上、您将接近器件的极限值- 您将需要使用 R1 (1 Mohm)的最大值、您已经处于 C1 (100pF)的最小值、您可以稍微修整 R2以尝试按所需的方式获取偏移。

    我不知道您是否可以准确获得所需的范围。

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    尊敬的 Emrys:

    感谢你的答复。 这很有帮助。

    我认为可能不太明显的一点是、我希望获得352kHz-384kHz 输出、因为我使用的是八进制计数器。 这对应于~44kHz-46kHz f_BASE (频率信号输入)、然后转至 VCO 输出和比较器输入之间的 N 分频计数器(引脚3和4)。

    您说的是、我应该从八进制计数器中选择输入频率或 x8频率的组件吗?

    我是否需要注意滤波器环路中 R3和 C2的值以调整输入频率范围? 我使用的是相位比较器 II、数据表显示 PC2的 fc=fl、但我想它必须有某种不同。 或者、这应该是短暂的吗? (PC2 OUT 和 VCO IN 之间)

    谢谢

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    您好 Brian、

    抱歉-我的错。 我忽略了柜台,尽管你清楚地说了... 我只是专注于数字:)

    这就是为什么您的频率(44kHz)没有达到图9b 中的任何线- 350kHz 的效果更好。

    我仍然认为您只需要稍微增大 R1。 如果这本身不起作用、您可以尝试稍微减小 R2以降低偏移频率、并将 R1更改为最大值(1 Mohm)、以查看可以从其中获得的范围。

    对于 R3和 C2、大多数情况下、您只需选择环路滤波器组件、使转角频率~2个数量级小于 VCO 频率。 您希望它响应相对较快、但也要最大限度地减少纹波、我认为这是一个好地方。

    在350kHz 时、我可能会使用0.001uF 和47kohm、这将为您提供大约3.39kHz 的转角频率。

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    感谢 Emrys 的回复。

    我距离这里更近了。 我使用了您发送给我的数据表中的频率合成器示例、这会使频率变得很好、但这有点抖动。 这可能意味着 LPF 组件太"快了?"

    我尝试了你的建议,实际上这是更多的抖动。 (47kohm/0.001uf)

    我认为我需要这种具有额外电阻器的滤波器环路、但可能会慢一些。 这就是我所做的:

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    有些应用使用有源环路滤波器可以更好地工作--你可以得到真正快速的响应和大量衰减。 不过、我恐怕这有点超出了我的专业领域。

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    感谢您的想法。 我认为有源滤波器可能会产生过多噪声并使电路过于复杂。 我认为我现在的电路工作正常。 不过、我想进一步调整组件值。

    在我在 C2和 GND 之间添加了额外的电阻器后、它开始工作得更好。