U3A前的电位器和电阻这么用可能导致U3A输出的占空比不是50% [s:225]
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玩转锁相环CD4046一款多用途频率跟踪电路！
我不是专业搞电子的，全凭热爱鼓捣电子而自学一些东西。所以下面如果所说有不对的术语，概念，还请专业老师斧正。
经过一个星期的对CD4046研究，多方面查找资料。我做成了如下电图。
![PLL锁相环.jpg]()
功能：
1.有频率扫描功能。上电后频率从最高到最低自动扫描。找到与输入信号一致时自动入锁。不需要调中心频率！
2.LED指示入锁失锁状态。当芯片入锁时黄色LED点亮，失锁时熄灭。
3.锁相范围宽。如上图参数最高F=180KHz 最低F=18KHz。使用2号频率比较器，几乎可在全范围内锁相。
4.有相位补偿功能。可以消除电路各部分的邂逅引起的相位不准。
5.。。。。。。还在想。。。。。。
用途：
1.驱动推挽并联谐振ZVS电路。DCDC转换！
2.驱动全桥ZVS电路。DCDC转换！
3.驱动全桥ZVS电路。感应加热！
4.特斯拉谐振应用！
5。。。。。。还在想。。。。。。
下面我对各个功能一一说明一下原理。如果你对4046不太了解，建议去百度它的手册看一下。最基本弄清每一脚的功能。我这里限于篇幅就不再叙述了。（如果你是个新手，不去看手册可能下面有些你看不懂）
1.频率扫描功能的实现。4046的9脚为VCO IN。它是内部压控震荡器的输入端。给它加载0-VCC的电压。震荡器的频率就会线性的从最低到最高变化。电路中的C6和R7就是为了实现频率扫描功能。当上电时C6要充电。9脚相当于接VCC。随着C6的充电电压不断升高。9脚的电位越来越低。C6充满9脚就相当接地。这样就实现了频率扫描。这个扫描的速度取决于RC的时间常数码。D1是防止来自13脚的电流倒灌。为什么要扫描呢，比如做全桥ZVS吧。刚上电时负载电流还没有建立。压控振荡器在最低频率。起动时不易入锁。所以要它扫描一下。快速入锁。
2.LED指示入锁失锁状态实现。这个功能很简单。手册里有说明。也就是入锁时1脚为高电平。失锁（应该说是两个比较信号有了相位差时）1脚就会输出低脉冲。两个比较信号相差越大，低脉冲的占空比就越大。所以LED就越暗，真到熄灭。
3.锁相范围宽的实现。这个主要是利用了4046中的2号相位比较器的缘故。4046中的1号相位比较器和2号相位比较器是两个完全不同的模块。1号为异或门。2号为上升沿控制的数字储存网络。（这是手册中的原话）它两的工作原理手册中有详细说明。我就不打那么多字了。（我之前说百度找到的资料草蛋，就是因为好多资料对1号说的比较多2号一句带过。所以大家找的时候一定要那个比较详细的手册资料）这个锁相范围有多宽呢，因为我是业余人士，没有信号发生器。所以很难实测。但4046可以在Proteus中仿真的。我仿真的结果几乎是在最高到最低范围内都可以锁相。
4.有相位补偿功能的实现。先说说为什么要有相位补偿。因为电路中的信号传输是有延时的。信号通过各种途径到达14脚相位会有一点点变化。这个小小的变化如果是驱动全桥ZVS的话，就是使它工作在容性负载而无法实现ZVS。所以要加以校正。电压比较器就是起这个作用。它通过调整过0点的位置现控制脉冲的上升沿时间。前面讲了，2号相位比较器是上升沿控制的数字储存网络。所以就改变了13脚的输出。从而使最终校正。
用途：
1.驱动推挽并联谐振ZVS电路。可以用下面的图。我用的是CD4049。也可以用4009、4001。主要是用下非门。产生那个互补信号。（不要问我什么是推挽并联谐振ZVS。这个你不知道的话我就无语了）
![推挽驱动.jpg]()
2.驱动全桥ZVS电路。可以用下面的图。我用的是CD4049。也可以用4009、4001。不同之处是它需要个死区产生电路。R1R2C1C2就是这个功能。数值要实际测定。图中只是参考。
![全桥驱动.jpg]()
3.同上
4.特斯拉我没玩过。这个需要特斯拉玩家发挥了。但我觉得玩特斯拉频率过高的话建议用74HC4046!
最后忘说了：亲，不管你驱动什么，记得加图腾哟，4000系列是没有什么驱动能力的！
到此电路介绍完毕。看不懂的要多看手册，我也是这么过来的。
光说不练等于扯蛋。我本想是驱动全桥的但全桥电路还没开做。手边有现成的推挽并联谐振ZVS。我测试了一下。拍一些视频和图片。各处的波形。供大家参考。
视频和图片在拍摄和上传中，请稍后……
![81_23923_df6626a663115ae.jpg]()
现在黑灯瞎火的，图片和视频明天再拍喽!
这里需要说明一下。凡事都有两面性，过宽的频率锁相可能让4046锁到谐波上。所以U3输入电压很讲究。必须是正弦波，幅度小于一半VCC最好！
经过一个星期的对CD4046研究，多方面查找资料。我做成了如下电图。
功能：
1.有频率扫描功能。上电后频率从最高到最低自动扫描。找到与输入信号一致时自动入锁。不需要调中心频率！
2.LED指示入锁失锁状态。当芯片入锁时黄色LED点亮，失锁时熄灭。
3.锁相范围宽。如上图参数最高F=180KHz 最低F=18KHz。使用2号频率比较器，几乎可在全范围内锁相。
4.有相位补偿功能。可以消除电路各部分的邂逅引起的相位不准。
5.。。。。。。还在想。。。。。。
用途：
1.驱动推挽并联谐振ZVS电路。DCDC转换！
2.驱动全桥ZVS电路。DCDC转换！
3.驱动全桥ZVS电路。感应加热！
4.特斯拉谐振应用！
5。。。。。。还在想。。。。。。
下面我对各个功能一一说明一下原理。如果你对4046不太了解，建议去百度它的手册看一下。最基本弄清每一脚的功能。我这里限于篇幅就不再叙述了。（如果你是个新手，不去看手册可能下面有些你看不懂）
1.频率扫描功能的实现。4046的9脚为VCO IN。它是内部压控震荡器的输入端。给它加载0-VCC的电压。震荡器的频率就会线性的从最低到最高变化。电路中的C6和R7就是为了实现频率扫描功能。当上电时C6要充电。9脚相当于接VCC。随着C6的充电电压不断升高。9脚的电位越来越低。C6充满9脚就相当接地。这样就实现了频率扫描。这个扫描的速度取决于RC的时间常数码。D1是防止来自13脚的电流倒灌。为什么要扫描呢，比如做全桥ZVS吧。刚上电时负载电流还没有建立。压控振荡器在最低频率。起动时不易入锁。所以要它扫描一下。快速入锁。
2.LED指示入锁失锁状态实现。这个功能很简单。手册里有说明。也就是入锁时1脚为高电平。失锁（应该说是两个比较信号有了相位差时）1脚就会输出低脉冲。两个比较信号相差越大，低脉冲的占空比就越大。所以LED就越暗，真到熄灭。
3.锁相范围宽的实现。这个主要是利用了4046中的2号相位比较器的缘故。4046中的1号相位比较器和2号相位比较器是两个完全不同的模块。1号为异或门。2号为上升沿控制的数字储存网络。（这是手册中的原话）它两的工作原理手册中有详细说明。我就不打那么多字了。（我之前说百度找到的资料草蛋，就是因为好多资料对1号说的比较多2号一句带过。所以大家找的时候一定要那个比较详细的手册资料）这个锁相范围有多宽呢，因为我是业余人士，没有信号发生器。所以很难实测。但4046可以在Proteus中仿真的。我仿真的结果几乎是在最高到最低范围内都可以锁相。
4.有相位补偿功能的实现。先说说为什么要有相位补偿。因为电路中的信号传输是有延时的。信号通过各种途径到达14脚相位会有一点点变化。这个小小的变化如果是驱动全桥ZVS的话，就是使它工作在容性负载而无法实现ZVS。所以要加以校正。电压比较器就是起这个作用。它通过调整过0点的位置现控制脉冲的上升沿时间。前面讲了，2号相位比较器是上升沿控制的数字储存网络。所以就改变了13脚的输出。从而使最终校正。
用途：
1.驱动推挽并联谐振ZVS电路。可以用下面的图。我用的是CD4049。也可以用4009、4001。主要是用下非门。产生那个互补信号。（不要问我什么是推挽并联谐振ZVS。这个你不知道的话我就无语了）
2.驱动全桥ZVS电路。可以用下面的图。我用的是CD4049。也可以用4009、4001。不同之处是它需要个死区产生电路。R1R2C1C2就是这个功能。数值要实际测定。图中只是参考。
3.同上
4.特斯拉我没玩过。这个需要特斯拉玩家发挥了。但我觉得玩特斯拉频率过高的话建议用74HC4046!
最后忘说了：亲，不管你驱动什么，记得加图腾哟，4000系列是没有什么驱动能力的！
到此电路介绍完毕。看不懂的要多看手册，我也是这么过来的。
光说不练等于扯蛋。我本想是驱动全桥的但全桥电路还没开做。手边有现成的推挽并联谐振ZVS。我测试了一下。拍一些视频和图片。各处的波形。供大家参考。
视频和图片在拍摄和上传中，请稍后……
现在黑灯瞎火的，图片和视频明天再拍喽!
这里需要说明一下。凡事都有两面性，过宽的频率锁相可能让4046锁到谐波上。所以U3输入电压很讲究。必须是正弦波，幅度小于一半VCC最好！
Re:回 楼主(坚持and突破) 的帖子
引用第1楼金坷居士于2012-07-12 22:21发表的 回 楼主(坚持and突破) 的帖子 :
U3A前的电位器和电阻这么用可能导致U3A输出的占空比不是50% [s:225]
就是为了让它不是50%这样才能控制脉冲上升沿。才能起来补偿做用。
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Re:回 楼主(坚持and突破) 的帖子
引用第1楼金坷居士于2012-07-12 22:21发表的 回 楼主(坚持and突破) 的帖子 :
U3A前的电位器和电阻这么用可能导致U3A输出的占空比不是50% [s:225]
CD 4046的占空比是固定50%的。[s:274] 你要去看手册！
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回 3楼(坚持and突破) 的帖子
好吧 这东西现在你比我懂
这IC我压根没接触过
这IC我压根没接触过
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回 4楼(金坷居士) 的帖子
推挽的你就放心吧，昨晚我就实验成功了。只是没拍摄。现在太晚了，明天我发资料！
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引用第6楼奇侠于2012-07-12 23:18发表的 :
刚去找4046的pdf，看得有些头晕。
我刚看时也头晕，好多不理解。后来我找到个巧门，一般我在蹲茅坑时灵感最强。所以每次去lashi的时候就用手机上网看。两次就看明白了。[s:263] [s:263]让你见笑了！
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引用第8楼jxs于2012-07-12 23:36发表的 :
还缺一个中心频率计算公式~~
这个不需要中心频率计算，它一上电扫描一下，只要在扑捉范围之内，就入锁了！
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回 9楼(坚持and突破) 的帖子
但是那个PLLSSTC的电路要啊 [s:273] [s:273]
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你说一定要正弦波，很标准的方波可以吗？
负载变化时候反馈正弦波能保持，就是幅度难以保持阿，如果可以方波的话就可以用反馈磁环＋稳压管
负载变化时候反馈正弦波能保持，就是幅度难以保持阿，如果可以方波的话就可以用反馈磁环＋稳压管
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不错不错!正在弄UCC3895到时候请版主指导指导！
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这两天忙工作，图片都没空拍。等忙完了，我会集中回答一下10楼，11楼朋友的问题！
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几个建议
1.靠肉眼观测LOCK指示LED，基本无法分辨入锁和弱失锁状态，LED的一点亮度差别肉眼很难分辨，建议用MCU等检测LOCK的脉宽，以准确判定锁定状态。
XXXXO的fmax和fmin不宜相差过大，这样不仅造成锁相稳定性差，而且环路LPF也不好设计，顾及到fmin的LPF参数时，fmax端的时间常数又太小，无法稳定入锁，反则时间常数过大，频率跟踪困难，一般设计fmax=2fmin是较为折衷的做法。
1.靠肉眼观测LOCK指示LED，基本无法分辨入锁和弱失锁状态，LED的一点亮度差别肉眼很难分辨，建议用MCU等检测LOCK的脉宽，以准确判定锁定状态。
XXXXO的fmax和fmin不宜相差过大，这样不仅造成锁相稳定性差，而且环路LPF也不好设计，顾及到fmin的LPF参数时，fmax端的时间常数又太小，无法稳定入锁，反则时间常数过大，频率跟踪困难，一般设计fmax=2fmin是较为折衷的做法。
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引用第14楼ehco于2012-09-12 19:24发表的 :
几个建议
1.靠肉眼观测LOCK指示LED，基本无法分辨入锁和弱失锁状态，LED的一点亮度差别肉眼很难分辨，建议用MCU等检测LOCK的脉宽，以准确判定锁定状态。
XXXXO的fmax和fmin不宜相差过大，这样不仅造成锁相稳定性差，而且环路LPF也不好设计，顾及到fmin的LPF参数时，fmax端的时间常数又太小，无法稳定入锁，反则时间常数过大，频率跟踪困难，一般设计fmax=2fmin是较为折衷的做法。
1.LED LOCK 指示的确不可靠，只能了解个大该工作情况。
2.对于这点最近也看了很多资料。对于检相器2的应用的确是可在VCO最大到最小之内锁相。这是检相器1无法达到的。（检相器1只能在两个比较信号相差90度时锁相范围最大，但非常有限）看一些文献中对检相器2的大范围锁相应用可以分频段锁相。或者有单片机参与分频。（一些实用产品中也是这么用的）.另外对于检相器2的LPF设计一些文献上说它不能常规的积分电路设计，它是离散性的信号。（我们实际看手册还有示波器观察的确如此）。我在某文献看说它的设计还比较简单的。不像检相器1那样要求严格！
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这个频率由什么决定呢？
小白掩面路过。。。
小白掩面路过。。。
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请教楼主，从频率发生到锁相需多少时间？我需一个微秒级的捕捉时间，不知能用cd4046不？
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我用这个图做出来后，发现我的只能在170KHZ-180KHZ之间进行扫频，不知道什么原因，再高或是再低都无法入锁！[s:267]不知道我是哪里错了
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楼主厉害了,不知专业搞电子能这么高水平,真是佩服呀,我看了半天手册,都不知道怎么用CD4046.
我是想做一个自动频率跟踪,还没有眉目
我是想做一个自动频率跟踪,还没有眉目
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这个帖子很长时间了；不知道还有其他人在关注吗？我也是刚刚开始玩这个芯片，在实验时（只是搭建了VCO电路，外部用电位器调整VCO电压示波器观察输出波形）；开始用楼主电路搭建时发现和楼中一个同学一样，频率范围很窄。随后有多次看DATASHEET，发现文档中提到Fmax/Fmin = R2/R1；随后我就调整了R1和R2电阻的位置，调整为100K接12脚；10K接11脚，再次实验时，频率范围很大750HZ~151khz。 所以我想请问各位大侠，这样的情况是否正常，我的这样做法是否正确？是否还有其他问题存在？
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