Lab_PLL

Phase Lock Loop PLL ( elo travado por fase) CD4046
Grupo ................................. .........................................
O modulo VCO interno do circuito CD 4046 é um multivibrador astavel , isto é um oscilador que produz uma
forma de onda periódica a qual pode ser variada em torno de uma freqüência livre de oscilação f0, de acordo
com o sinal de entrada vi(t) a freqüência livre de oscilação f0 é aquela gerada pelo VCO , quando a tensão
aplicada na sua entrada é nula .
A freqüência de oscilação do VCO é determinada pela tensão na entrada, e por os resistores nos pinos 11 e 12
e um capacitor nos pin 6 e 7
Experiencia I Modulador de FM
O Vco se constitui no circuito básico na cosntrução de um PLL. Neste experimento analisaremos apenas o
funcionamento deste circuito como modulador FM
+VCC
+VCC
14
3
4
6
7
11
12
5
C6
10n
R28
10k
0
SIG_INDEMO_OUT
COMP_IN
VCO_OUT
C1 COMP1_OUT
C2 COMP2_OUT
R1
PH_PULSE
R2
VCO_IN
INH
VSS*
0
0
10
2
13
1
9
R35
1k
V
0
R29
100k
CD4046
8
R33
100k
0
ZENER
VDD*
R38
10k
15
U3
16
R32
1k
C7
100n
0
0
Experiencia I
1.- Com pin 9 a terra indique as formas de onda
nos pins 2,13,1,4,3. (2ptos)
2.- Obtenha a frequencia livre f0 para uma entrada
Com :
nula em pin9 (1pto)
R1= 10K
3.- Obtenha a frequencia maxima do VCO com pin
R2=100K
9 a +VCC (1pto)
C1=1nF
3.-Obtenha um a sinal FM com uma senoide de
Potenciômetro de 10k ou 100k
60Hz com off set de 5V em pin 9 (1pto)
Determine a freqüência livre de oscilação f0
Experiência II
Ensaiar e analisar o funcionamento do PLL 4046 verificar a obtenção do sincronismo e sua aplicação como
sintetizador de freqüências
Esta experiência se divide em duas partes. A primeira consiste na montagem do PLL na situação descrita
pela figura 1, onde o VCO do PLL é diretamente conectado ao detector de fase. Nesta condição o PLL (o
VCO) tentará se sincronizar com a freqüência externa aplicada na sua entrada (pino 14).
Na segunda parte, é introduzido um contador divisor por 100 entre o VCO e o circuito comparador de fase.
Neste caso, como o PLL tentará se sincronizar com uma freqüência dividida por 100, o VCO irá então oscilar
em uma freqüência 100 vezes maior que a freqüência de entrada. Temos assim um sintetizador de freqüências.
+VCC
+VCC
14
3
4
6
7
11
12
5
C6
10n
R28
10k
0
SIG_INDEMO_OUT
COMP_IN
VCO_OUT
C1 COMP1_OUT
C2 COMP2_OUT
R1
PH_PULSE
R2
VCO_IN
INH
VSS*
0
8
R33
100k
0
ZENER
VDD*
R38
10k
15
U3
16
R32
1k
0
10
R35
1k
2
13
1
9
V
0
R29
100k
CD4046
C7
100n
0
0
Configuração 1:
a) Montar o PLL no circuito da figura 1 - configuração (1), com os valores: R1=10k, R2=100kK,
R3=100k, R4=100K, C1=1nF, C2=100nF (poliester).
b) Aplicar a alimentação de 10Vcc ao circuito.
Obs. Nunca aplique nenhum sinal à entrada dos CIs CMOS antes de ligar a alimentação a eles.
c) Fora do circuito, ajustar o gerador de sinais em onda quadrada, na freqüência de 10 KHz a 100KHz,
para 5V pico a pico (real, medido no osciloscópio). Inserir um offset para deslocar o sinal para cima,
de maneira a fazer com que o sinal varie efetivamente entre 0V e 5V.
d) Aplicar o gerador de sinais previamente ajustado na entrada do PLL (pino 14). Conectar o canal 1 do
osciloscópio no pino 14 e o canal 2 na saída do VCO (pino 4). Sincronizar a varredura do osciloscópio
pelo sinal do canal 1. Verificar o que ocorre com a freqüência do sinal no canal 2. Variar a freqüência
do sinal de entrada (pino 14) para valores maiores. Verificar em que freqüência começa a ocorrer o
sincronismo. Verificar até que freqüência ocorrerá o sincronismo. Medir a faixa de captura e a faixa
de retenção.com puntera CH-1 no sinal de entrada pin 14 e ch-2 no pin 3 ou 4
Configuração 2:
a) Montar o circuito divisor por 100, utilizando o CI 4518, conforme o circuito da figura 2, conectado ao
PLL, conforme o circuito da figura 1 - configuração (2).
b) Aplicar o sinal do gerador de sinais previamente ajusta de um 1KHz , na entrada do PLL (pino 14).
Conectar o canal 1 do osciloscópio no pino 14 e o canal 2 na saída do VCO (pino 4). Verificar o que
ocorre com a freqüência do sinal no canal 2. Aplicar o canal 2 do osciloscópio ao pino 3 do PLL
(segunda entrada do comparador de fase). Verificar o que ocorre com a freqüência do sinal no canal 2.
c) Retornar o canal 2 do osciloscópio à saída do VCO (pino 4). Variar a freqüência do sinal na entrada
do PLL (pino 14) e verificar o que ocorre com a freqüência do VCO.
Material
1/CD4046
1/Cmos 45 18
1/10k
2/ 100k
1/1nF Cap
1/100nF
Relatório
1-Faça uma simulação e apresente as formas de onda das situações descritas da parte experimental I do item 3 (2pto)
𝑓
−𝑓𝑚𝑖𝑛
2.- Determine a característica linear do VCO K =𝑉𝑚𝑎𝑥−𝑣
𝑑𝑑
0𝑚𝑖𝑛
(1pto)
3.- Faça a simulação e das formas de onda nos pin 14-2-13-1-9-3 para uma onda quadrada de 1Khz com e sem divisor
de freqüência (2ptos)