Mikroschaltungen der LM7001-Serie für einen Frequenzsynthesizer. Vergleichsdaten

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien

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Die Chips LM7001J und LM7001JM sind für den Bau von Frequenzsynthesizern mit einem PLL-System konzipiert, die in Haushaltsradioempfängern verwendet werden. Beide Mikroschaltungen sind in Schaltung und Parametern identisch und unterscheiden sich lediglich im Gehäusedesign – der LM7001J verfügt über ein DIP16-Gehäuse für die konventionelle Montage, der LM7001JM über ein MFP20-Gehäuse für die Oberflächenmontage (beide aus Kunststoff). Die Gehäusezeichnungen sind in Abb. dargestellt. 1 a und b.

Die Pinbelegung der Mikroschaltungen ist in der Tabelle dargestellt. eines.

Schlussfolgerungen Xout und Xin – Ausgang und Eingang des Signalverstärkers der beispielhaften Frequenz; An diese Anschlüsse ist ein Quarzresonator angeschlossen. CE-Schreibfreigabesignaleingang CL – Schreibtakteingang. Daten - Informationseingang SC - Syncro Control - Steuerfrequenzsignalausgang 400 kHz. BSout1 - BSout3 - Bandumschaltung - Ausgänge zur Steuerung externer Geräte (Ausgang BSout1 zusätzlich - Signalausgang mit einer Frequenz von 8 Hz); Diese Signale werden zur Bereichsumschaltung verwendet. AMin und FMin sind die Eingänge des programmierbaren Frequenzteilers, also die Eingänge der AM- und FM-Signale. Pd1 und Pd2 – Ausgänge des Frequenz-Phasen-Detektors im FM- bzw. AM-Modus.

Das Funktionsdiagramm des Geräts ist in Abb. 2 dargestellt.

Die Steuerfolge der am empfangenden Schieberegister ankommenden Bits bestimmt den Wert des Frequenzrasterschritts des Synthesizers, den Teilungsfaktor des programmierbaren Frequenzteilers, seine Betriebsart und den Zustand der Ausgänge BSout1 – VSoul3.

Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) wird einem der Eingänge AMin oder FMin zugeführt. Ein nicht verwendeter Eingang wird blockiert, um unerwünschtes Rauschen zu verhindern. Frequenzteiler reduzieren die Frequenz der Signale des beispielhaften Generators und des Eingangssignals um die erforderliche Anzahl von Malen – bis zum Wert der Frequenzstufe des Netzes. Der Phasendetektor vergleicht beide Signale und erzeugt ein Fehlersignal, dessen Pegel proportional zur Phasendifferenz zwischen ihnen ist. Das Fehlersignal wird abhängig von der gewählten Betriebsart der Mikroschaltung von den Ausgängen Pd1 und Pd2 entfernt.

Wichtigste technische Merkmale

• Nennversorgungsspannung, V.....4,5...6,5
• High-Level-Eingangsspannung, V, an den Eingängen CE, CL, Data.....2,2...6,5
• Eingangsspannung niedriger Pegel, V, Eingänge CE, CL, Daten.....0...0.7
• Die maximal zulässige Spannung, die dem SC-Ausgang zugeführt wird, V ..... 6,5
• Die maximal zulässige Spannung, die den Eingängen BSout1 - BSout3 zugeführt wird, V.....13
• Maximal zulässiger Ausgangsstrom des SC-Ausgangs, mA.....3
• Maximal zulässiger Eingangsstrom der Eingänge BSout1 - BSout3, mA.....3
• Eingangsfrequenzintervall AMin, MHz.....0.5...10
• Eingangsfrequenzintervall FMin, MHz, mit einem Frequenzrasterschritt von 25, 50, 100 kHz.....45...13
• 1, 5, 9, 10 kHz.....5...30
• Empfindlichkeit an den Eingängen AMin und FMin, V(rms).....0.1...1,5
• Typischer Wert des Eingangswiderstandes an den Eingängen AMin und FMin, kOhm ..... 500
• Gesamtstromaufnahme, mA.....40

Die Mikroschaltung kann mit sieben Standardwerten des Frequenzrasterschritts arbeiten – 1, 5, 9, 10, 25, 50 oder 100 kHz (bei einer Referenzoszillatorfrequenz von 7200 kHz). Die Steuersequenz der Bits und die wichtigsten Timing-Parameter sind in Abb. 3 dargestellt. XNUMX.

Die Eingabe der Informationen erfolgt sequentiell, beginnend mit dem niedrigstwertigen Bit des Frequenzteilungsfaktors des programmierbaren Teilers, der in zwei Modi arbeiten kann – AM und FM.

Im FM-Modus verwendet der programmierbare Frequenzteiler DO-D13-Bits. Der maximale Teilungsfaktorwert beträgt 3FFF (hex) oder 16383 dezimal.

Im AM-Modus werden die Bits D4–D13 verwendet. Der maximale Teilungsfaktorwert beträgt 3FF oder 1023.

Die Bits T0 und T1 sind Testbits und sollten immer auf Low gesetzt sein. Die Bits B0–B2 und TV steuern den Zustand der Ausgänge BSout1–BSout3; Die Entsprechung zwischen den Zuständen der Bits und Ausgänge ist in der Tabelle angegeben. 2.

Die Bits R0-R2 enthalten Informationen über die Stufe des Frequenzrasters des Synthesizers sowie (sofern die Steuerbits B0 - B2 auf Null gesetzt sind) über den Zustand der Ausgänge BS0Ut1 - BS0Ut3. Die Verteilung der Ebenen ist in der Tabelle zusammengefasst. 3.

Bit S bestimmt die Betriebsart des programmierbaren Frequenzteilers: 1 FM, 0 - AM.

Betrachten wir Beispiele für die Kompilierung einer Kontrollsequenz. Angenommen, der Synthesizer wird in einem UKW-Rundfunkempfänger mit einer Zwischenfrequenz von 10,7 MHz verwendet, der ein Signal mit einer Trägerfrequenz von 100 MHz empfängt. Frequenzrasterschritt - 50 kHz.

Finden Sie den erforderlichen Frequenzteilungsfaktor. Wenn der lokale Oszillator mit einer niedrigeren Frequenz als der empfangenen arbeitet, beträgt seine Frequenz 100 - 10,7 - 89,3 MHz. Divisionsfaktor

Kdel = 89300:50 = 1786 = 6FA (hex) = 0110 1111 1010 (bin).

Um Dezimalzahlen in hexadezimale Binärzahlen umzuwandeln und umgekehrt, können Sie bequem den Softwarerechner verwenden, der in den Standardprogrammen des Windows-Betriebssystems enthalten ist.

Wenn keine externe Gerätesteuerung verwendet wird, nimmt die Bitfolge für die Mikroschaltung die in der Tabelle gezeigte Form an. 4.

(zum Vergrößern klicken)

Beim Einsatz des Synthesizers in einem MW-Rundfunkempfänger mit einer Frequenz von 1000 kHz (Zwischenfrequenz 465 kHz) beträgt der Rasterschritt 5 kHz. Wenn der lokale Oszillator mit einer Frequenz arbeitet, die größer als die Signalfrequenz ist – 1000 + 465 = 1465 kHz. Das

Kdel = 1465:5 = 293 = 125 (hex) = 0001 0010 0101 (bin).

Die Steuersequenz für diesen Fall entspricht Tabelle 5.

(zum Vergrößern klicken)

Eine der Optionen für einen typischen Mikroschaltungsschaltkreis ist in Abb. dargestellt. 4. Zwischen den positiven und negativen Stromleitungen muss ein Sperrkondensator (C6) eingebaut werden, um Störungen in den Stromkreisen zu reduzieren. Löten Sie diesen Kondensator so nah wie möglich am Chip. Die Übergangskondensatoren C3 und C7 zwischen den VCO-Ausgängen und der Mikroschaltung sollten ebenfalls in der Nähe ihres Gehäuses montiert werden.

Zwischen jedem der Ausgänge des Frequenz-Phasen-Detektors und dem Steuereingang des VCOs ist in der Regel ein aktiver invertierender Tiefpassfilter eingefügt (im Diagramm durch eine gestrichelte Linie eingekreist). Der Wert der Filterelemente wird abhängig von der erforderlichen Grenzfrequenz und der Steilheit der VCOs gewählt. Filter müssen sorgfältig abgeschirmt werden.

Die Bewertungen der Elemente im Diagramm sind Näherungswerte. Ihr Wert muss basierend auf dem spezifischen Gitterabstand, der erforderlichen Tiefpassfilterverstärkung, der VCO-Abstimmungssteilheit usw. optimiert werden.

Autor: A. Temerew, Swetlowodsk, Gebiet Kirowograd, Ukraine

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