頻率合成信號源是高性能的信號發生器,因其較高的價格令一般電子愛好者無法問津。本文介紹一種用常用元件構成的低成本頻率合成信號源,可產生0.7Hz~37MHz的方波信號,且具有與晶振同樣的精度。電路如附圖所示。
ICl與TC9198是一種4位數可編程分頻器。借助于4個BCD撥碼開關,其分頻比可在1-9999之間任意沒定,其最高工作頻率為30MHz,實際可達到37MHz。IC2為鎖相環電路74HC4046AE,功能與CD4046相同,但工作頻率一般為20MHz.電源電壓5V。在本電路中,其最低工作頻率為70kHz,再低就無法正常工作了,最高工作頻率為37MHz,此時的工作電流達40mA。但要注意,不要用型號為74HC4046N的,因其最高頻率很難超過30MHz。IC3 74HC4060和6.4MHz晶振組成10kHz參考頻率源,4060的分頻比為640,其他電路組成5級十進制分頻器,通過分頻最低頻率延伸至0.7Hz。
由于本電路鎖相環部分的頻率范圍寬達70kHz至37MHz,環路在捕獲和鎖定頻率時有較大難度,經常出現改變分頻值,此時壓控振蕩器工作在最高頻率上降不下來的現象。為此,本電路增設了一個停振開關K。當需要改變頻率時,首先閉合開關K,使IC2的⑨腳電壓為零,在壓控振蕩器停振時,設置好頻率,再打開開關K,壓控振蕩器從頻率最低端起振,工作就很可靠了。同時,還可在不需要輸出時停振,以減小IC2 74HC4046的功耗。但是,不能用74HC4046的⑤腳自帶的停振控制端進行控制,實測用該端控制停振,壓控振蕩器仍易出現環路無法鎖定,表現出頻率為最高頻率的現象。
TC9198分頻比的設定,既可用十進制撥碼開關,也可用文中所述電路,這時只需把Ql~Q16接到TC9198的④~(19)腳即可。
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