Чип 4046 (К564ГГ1) за уређаје са резонантним задржавањем - принцип рада

Приликом стварања енергетског електроничког уређаја са задржавањем резонанције у ЛЦ кругу, дизајниран је резонантни круг регулатора који синхронизује примљене осцилације са контролним импулсима који долазе од возача.

Задатак овог регулатора је да задржи резонантне осцилације у ЛЦ колу тако што ће га временом побудити властитим осцилацијама. Да би се то постигло, регулатор мора да прими сигнал из петље из круга који садржи податке о тренутној фреквенцији и фази слободних осцилација у њему, након чега, ослањајући се на те податке, одржава фазу покретача у синхронизацији са тим фреквенцијама и фазом, а затим резонанцу у кругу ће се аутоматски сачувати.

За израду таквог контролера погодан је ЦД4046 чип или његов домаћи колега К564ГГ1. Погледајмо уређај овог микро круга, сврху његових закључака и шему повезивања монтираних компонената да бисмо разумели, ако је потребно, са чиме се бавите.

Овај чип вам омогућава да лако организујете ПЛЛ - фазно закључану петљу. За изградњу ПЛЛ-а користе се три неопходна блока који се налазе унутар микро-склопа: ВЦО - осцилатор напона који се контролише напоном, ФЦ-фазни компаратор и ЛПФ-филтер са ниским пропусностима.

Уграђен у микро круг, ВЦО ствара низ правоугаоних импулса са 50% покривености, то јест чисти меандер чија почетна фреквенција зависи од параметара два РЦ круга: Р1Ц1 и Р2Ц2 спојени на њега изван микро круга, а амплитуда је у овом случају близу напона напајања микро круга. У +.

ПЛЛ принцип рада

Вањска улазна сигнална пераја доводи се у микро круг, у ствари на један од улаза компаратора фаза ФЦ (ФЦ1 или ФЦ2 - програмер одабере) унутар њега. Меандер који производи ВЦО истовремено се доводи на други ФЦ улаз. Као резултат, добија се правоугаони сигнал на излазу ФЦ, време трајања импулса зависи од разлике између импулса из ВЦО и спољних импулса у сваком тренутку.

У ствари, трајање излазних импулса са ФЦ пропорционално је фазној разлици два упоређена сигнала. Чињеница је да се логички елемент искључиво-ИЛИ често користи као ФЦ, то значи да ће на излазу ФЦ бити висок ниво напона само ако постоји разлика између сигнала, а ако нема разлике, тада ће излаз из ФЦ бити низак ниво напона или неактивно стање.

Из излаза ФЦ-а сигнал се доводи до нископропусног филтра, који је једноставан РЦ круг, на кондензатору кога се добија напон пулсирајућег неусклађености, при чему је ниво таласа пропорционалан разлици два сигнала (од унутрашњег ВЦО и доводи се у микро круг споља), у ствари - њихова разлика у фазама .

Напон неусклађености добијен на ЛПФ кондензатору одмах се враћа на улаз ВЦО, а у зависности од његове просечне вредности, ВЦО фреквенција ће се аутоматски подешавати тако да се фреквенција квадратног таласа на његовом излазном излазу приближава фреквенцији спољног сигнала који долази са спољашње стране микро круга. Након постизања ове ситуације, просечни напон на кондензатору нископропусног филтра биће најмањи - то је знак почетка максималне конвергенције два сигнала у фреквенцији и фази. Када се сигнал ухвати, он ће и даље држати ПЛЛ петљу.

Границе реорганизације ВЦО

Као што сте већ схватили, ВЦО фреквенција је способна за подешавање унутар одређеног опсега аутоматске прилагодбе. Овај опсег постављају спољне компоненте чипа. А брзина реакције ПЛЛ система одређена је временском константом ЛФФ (вредности Ц2 и Р3).Из тог разлога треба строго приступити избору монтираних компоненти чипа.

Напон напајања микро круга, кондензатора Ц1, као и отпорници Р1 и Р2 одређују опсег самоподешавања ВЦО фреквенције унутар микро круга. Отпорник Р2 пристрани минималну фреквенцију фмин ВЦО изнад нуле. А однос између вредности отпорника Р1 и Р2 одређује однос између максималне и минималне фреквенције - фмак / фмин, подесив излазни сигнал из ВЦО.

Чипови улаза и излаза

Закључак 4 - излаз сигнала ВЦО, на њему у радном режиму меандер. Овај излаз се може користити за довод сигнала у друге блокове дизајнираног уређаја.

Пин 5 је одговоран за укључивање и искључивање ВЦО-а. Када се напон високог нивоа примени на овај излаз, микровезје ће се искључити. Када примењујете ниски ниво напона (када повезујете контакт 5 на заједничку жицу) - микровезје ће радити у нормалном режиму.

Закључци 6 и 7. Кондензатор Ц1 је повезан са њима - ово је кондензатор за подешавање фреквенције ВЦО.

Закључак 8 - заједничка жица за напајање чипа.

Отпорник Р1 је између терминала 11 и уобичајене жице. Отпорник Р2 - између терминала 12 и заједничке жице. То су отпорници на фреквенцији. Отпорник Р3 нископропусног филтра - за пин 9 и пин 2 или 13 (разлика између њих ће бити говора касније), кондензатор Ц2 нископропусног филтра је између пина 9 и заједничке жице.

Пин 10 је излаз појачавача репетитора. Напон на њему током рада микро круга је напон неусклађености који се испоручује до нископропусног филтра. Закључак 10 осмишљен је тако да се напон неусклађености, ако је потребно, лако изолира без померања ЛПФ кондензатора. До овог закључка допуштено је прикључити отпорник са отпором већим од 10 кОхм.

Закључак 15 - на њему је катода уграђене зенер диоде са стабилизацијским напоном од 5,6 волта (напон стабилизације ове зенер диоде може бити различит, зависно од произвођача чипа). Ова зенер диода опционално се може користити у кругу напајања чипа.

Закључак 16 - плус снага чипа.

Улази и излази упоређивача фаза ФЦ1 и ФЦ2

Меандер с излаза ВЦО узима се са терминала 4 и доводи се у терминал 3, спојен преко појачала-обликовача на улазе компаратора фаза ФЦ1 и ФЦ2. По жељи, сигнал из ВЦО-а може се опционално проследити кроз фреквенцијски делилац.

Улаз 14 је сигнални улаз и на њега се уноси улазни сигнал, са којим је потребно синхронизовати излазни сигнал на излазу ВЦО. Овисно о природи улазног сигнала, програмер може одабрати који ће фазни компаратор користити: ФЦ1 или ФЦ2, те на одабрани компаратор (спојити 2 или 13) прикључити нископропусни отпорник филтра. Компаратор фаза ФЦ2 има индикатор пин 1, напон високог нивоа се појављује на њему када су сигнали максимално синхронизовани.

Особитост ФЦ1 је да је то једноставан искључиви ИЛИ логички елемент, а квалитет његовог рада зависи од параметара нископропусног филтра на његовом излазу. Рад започиње средњом фреквенцијом ф0 = (фмак-фмин) / 2, могуће је ухватити хармонике средишње фреквенције. Има високу отпорност на буку.

Посебност ФЦ2 је што он обрађује само позитивне разлике импулса који му се испоручују, па стога радни циклус импулса није битан. Рад почиње минималном фреквенцијом фмин, не постоји могућност хватања хармоника централне фреквенције. Има низак отпорност на буку. У филтеру са ниским пролазом потребан је кондензатор са малом струјом цурења. ФЦ2 је погоднији за употребу у струјним круговима са ЛЦ резонанцом.

Избор прилога

Као нископропусни филтер нископропусног филтра уграђени су отпорник Р3 и кондензатор Ц2. Да би ПЛЛ исправно радио, временска временска константа мора бити десет пута већа од приближне фреквенције хватања ПЛЛ-а.

У правилу, учесталост отприлике је позната програмеру, па их они у почетку постављају распоном аутоматске прилагодбе фреквенције: фмин и фмак. Први номограм одређује, узимајући у обзир напон микрокруге и потребан фмин, вредности Р2 и Ц1.Затим се према другом номограму, на основу потребног односа фмак / фмин, бира Р1. Боље је обезбедити могућност подешавања отпорника у кругу.