问个锁相环分频系数的问题

llzqq · 发表于 2017-9-12 10:01:13

去年做过一个PLL（锁相环）输出 20MHZ - 42MHZ 用在收音机上了，用着还不错。但是理论上有点一知半解。

如图所示PLL构架，由VCO产生的频率经过分频器分频，这里分频系数为N（2的n次方），然后经由鉴相器与参考频率进行比较从而输出控制电压驱动VCO。

有个问题：这里的分频系数N的大小怎么定（是经验值吗，如去年我做的PLL的N=10即1024倍分频）？大家说说看。

70后大叔 · 发表于 2017-9-12 12:07:59

我认为是跟精度有关, 分的越大, 精度就越低了, 不过电路也就越复杂了, 所以也是在满足应用情况下取经验值, 用在FM可以取大点, 用在短波, SSB接收时就要取小点。

1996 · 发表于 2017-9-12 12:41:29

70后大叔发表于 2017-9-12 12:07
我认为是跟精度有关, 分的越大, 精度就越低了, 不过电路也就越复杂了, 所以也是在满足应用情况下取经验值, ...

分得大精度怎么就低了呢？分得大步进频率就更小了啊

70后大叔 · 发表于 2017-9-12 12:45:23

1996 发表于 2017-9-12 12:41
分得大精度怎么就低了呢？分得大步进频率就更小了啊

反应时间慢了, 控制精度就差了。

JHXC · 发表于 2017-9-13 15:44:44

这个应该与参考频率、所需要的频率有关，参考频率通常不变，所需要的频率越高分频系数就越大。一般的环路，参考频率需要考虑到频率步进值、环路的捕捉和稳定时间。

66718 · 发表于 2017-9-13 17:11:23

简单的说：是根据你需要的步进值，比如收普通短波AM，5KHZ的步进值就足够，

每调一步是频率增加，或者减少5khz。

当然你也可以选择1khz的步进值。这样可以1khz一步的，调台，但是这在AM模式完全没有必要，因为国际短波频率划分都是5khz的间隔，步进太小，虽然不会错过电台，但是调台太慢，太麻烦，而且对PLL的环路滤波要求也高。

但是如果是玩短波业余频段的SSB单边带通讯，收发两端的相对频率误差超过几十hz就会明显的变调，男声变女声，女声变男声，超过200hz就完全听不懂了，所以单边带要求步进最起码是100hz，1hz步进那就更好了。

在短波短边带通讯时，100HZ的频率步进，一般的单环PLL是难以胜任的，即使勉强锁定，也会应为相位抖动严重，而使解调出来的语音发颤，就是好像是人冷天，冻得打哆嗦时说话一样。

这就必须使用双环，或者是多环PLL。就是参考频率也可以PLL微调频率，微调参考频率，来获得更小的频率步进。

好在现在DDS直接频率合成已经普及了，由于这种是采用直接频率累加的方法，而不是锁相环的方法，现在的DDS，可以轻松做到1HZ的频率步进。

雪冬 · 发表于 2017-9-13 17:29:22

在锁住的情况下,鉴相器PD 的两个输入信号频率相等 ,即
f_ref = f_vco /N
所以,根据参考频率与输出频率的上述关系决定N.

ace919 · 发表于 2017-9-13 18:07:04

对于普通收音机这种应用，分频系数N通常为连续的正整数，不会仅限于2的n次方。

前面66718说的很详细了，仅补充一点：即使不考虑SSB/CW，MW频率需要9k的倍数，SW需要5k的倍数，虽然简单的方法是参考频率选为1k，MW/SW频率均可实现综合，但1k的鉴相频率导致的噪声，很难在环路中完全滤除，而1k正好是音频的中心频率，带有1k噪声的本振会对弱信号的接收不利。另外的办法是参考频率5/9k可设置，因为参考频率通常是晶振分频后得到的，这就要求晶振频率能被5/9k整除，比如4.5M，7.2M等等。
这又引出了另外一个问题，中频频率选455/465k吗？可惜这两个频率都不能被9整除，所以PLL的MW/SW收音机经常选中频频率为450k

雪冬 · 发表于 2017-9-13 19:15:15

参考频率也可以在PLL中分频M ,所以 f_ref/M=f_vco/N ,继而 f_vco = f_ref * N/M. 实现更多选择的频率的输出.

乙猪 · 发表于 2017-9-13 22:15:59

我试着给AM，1K的步进，根本锁不住频。给FM，100K的步进，锁频很容易。用的是MC145158-2

雪冬 · 发表于 2017-9-13 23:10:56

乙猪发表于 2017-9-13 22:15
我试着给AM，1K的步进，根本锁不住频。给FM，100K的步进，锁频很容易。用的是MC145158-2

估计是LF的问题.应该用有源电路.

乙猪 · 发表于 2017-9-13 23:16:06

雪冬发表于 2017-9-13 23:10
估计是LF的问题.应该用有源电路.

用的是有源电路，但可能参数没用对吧。

雪冬 · 发表于 2017-9-13 23:48:19

乙猪发表于 2017-9-13 23:16
用的是有源电路，但可能参数没用对吧。

也许.PLL的LF很关键的.145152芯片说明书上应该有例子可以参考.

雪冬 · 发表于 2017-9-13 23:51:00

145158-2应该有说明书.

乙猪 · 发表于 2017-9-14 00:05:26

本帖最后由乙猪于 2017-9-14 00:18 编辑

雪冬发表于 2017-9-13 23:48
也许.PLL的LF很关键的.145152芯片说明书上应该有例子可以参考.

我就是抄PDF，和几个所谓研究生的论文的PLL频率源，不过他们都是用MC145151。

我的实验性制作在这里：http://www.crystalradio.cn/thread-1344738-5-1.html
后面的就没进展了。

注：这个论坛里，连自己的帖子都找不到了，居然得用百度才找到。

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