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PLL环路滤波器设计的难题! [复制链接]

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离线淡荣生
 
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344
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2009-05-21
最近在设计一款10m段的pll,整个电路图见附件,硬件和软件都已完成了大部分的工作,上示波器出来的波形大体良好。现在在进行环路滤波器调试中遇到了很头痛的问题,那就是环路滤波器无法把鉴相频率成分很好滤除,1k的鉴相频率调制vco,用接收机测试vco输出,听到烦人的1k调制声 ,现在耳边都是嗡嗡声

环路滤波器的元件参数原先参照几份资料,包括c150图纸,效果都不太理想。后用national的easypll在线仿真出r2/r3/c1/c2/c3的参数,效果都不好,不知哪位朋友有好的建议。
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离线淡荣生
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344
只看该作者 1楼 发表于: 2009-05-21
本pll一些设计设想
方案:pic16f628a(mcu)+mb1504(pll)+mc1648d/mc12148(vco)+lcd1602+旋转式编码器
功能:
1.vco输出28m-43m,鉴相频率1k,步进1k/5k/10k/100k可选,输出信号200mv。
2.一只带开关的旋转编码器完成频率显示/频道显示,频率增减/频道增减,频率步进1k/5k/10k/100k设定,加减中频任意设定,保存频率到任意频道。
3.mcu中ee可储存50个频道,关机储存当前工作状态。
4.rx/tx输出,外部调制信号(调频)输入,锁定指示。
离线淡荣生
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344
只看该作者 2楼 发表于: 2009-05-21
一些图片~~~~
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离线淡荣生
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344
只看该作者 3楼 发表于: 2009-05-21
一些图片~~~~~
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离线淡荣生
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344
只看该作者 4楼 发表于: 2009-05-21
一些图片~~~~~~
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离线66718
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3815
只看该作者 5楼 发表于: 2009-05-21
感觉r2,12k太大了!把c22改为10uf,r2改为470欧试一试.
离线淡荣生
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344
只看该作者 6楼 发表于: 2009-05-21
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感觉r2,12k太大了!把c22改为10uf,r2改为470欧试一试.
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这两个数值是其它资料的典型值,我也试过,甚至用精密电位器调过,都无法滤除干净,图中的数值是根据easypll仿真出来的。
离线awakening
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795
只看该作者 7楼 发表于: 2009-05-21
测试了vco的频率增益了么,计算lpf还得配合vco的特性
离线bd1es
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2096
只看该作者 8楼 发表于: 2009-05-21
供参考:

是不是VCO的输入阻抗小了?反正VCO的压控端越高阻越好。有时候是VCO振荡太强,变容管处于正向导通状态,结果短路了环路的低通网络,:)。

再补:也可以去掉D1和D2试试。有些书里说这样可以加速锁定,其实不一定,那是假定检相器是个线性电路并仿真的结果,实际上我们用的都是触发器型的,它输出的是类似PWM的脉冲,所以这个法子恐有问题。
离线淡荣生
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344
只看该作者 9楼 发表于: 2009-05-21
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供参考:
是不是VCO的输入阻抗小了?反正VCO的压控端越高阻越好。有时候是VCO振荡太强,变容管处于正向导通状态,结果短路了环路的低通网络,:)。
再补:也可以去掉D1和D2试试。有些书里说这样可以加速锁定,其实不一定,那是假定检相器是个线性电路并仿真的结果,实际上我们用的都是触发器型的,它输出的是类似PWM的脉冲,所以这个法子恐有问题。
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谢谢答复!
输入阻抗不会小吧,是手册上典型应用电路啊,d1和d2今天下午也去掉了,并无改善。
离线BD6RJ
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1058
只看该作者 10楼 发表于: 2009-05-21
建议在1648输出到1504的fin间加一级缓冲,1khz的参考信号有可能从1504的fin端口泄露到vco中了。供参考。
离线永远的FM
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11577
只看该作者 11楼 发表于: 2009-05-21
我的。参考下。1khz,直接mb1504输出。关键参数用adisimpll3.0计算得到。
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离线淡荣生
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344
只看该作者 12楼 发表于: 2009-05-21
[quote=永远的fm]我的。参考下。1khz,直接mb1504输出。关键参数用adisimpll3.0计算得到。[/quote]
非常感谢!等会我试试。
离线淡荣生
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344
只看该作者 13楼 发表于: 2009-05-22
用了以上数据情况还没什么改善。
离线淡荣生
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344
只看该作者 14楼 发表于: 2009-05-22
目前我发现效果最好的参数是:
r1=1k/r2=2k/r3=10k,c2=10uf/c3=104,c1、d1和d2去掉不用,1k的蜂鸣声已很小,但似乎响应速度有点滞后,也就是更换频率后的瞬间蜂鸣声较大,但嗡的一声后很快又平静了,还有有时会失锁,不知又是什么原因。
离线BG2UKY
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639
只看该作者 15楼 发表于: 2009-05-22
关注,希望能出套件或者成品。混频最好能做到1.8mhz~30mhz
离线bd1es
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2096
只看该作者 16楼 发表于: 2009-05-22
继续给你添乱,:)

嗡一声又平静是正常的,这是环路捕捉过程中的一种表现。偶尔失锁可能是环路的低通滤波器相位裕度有点问题,需要用仿真软件仔细跑跑。

跟踪慢也是正常的,因为检相的频率就只有1khz,大约100ms之内环路能稳住就已经很理想了,否则有可能增加嗡声。

还有vco的覆盖范围也不要太宽,总之这个环路的增益是不低了,如能把检相品率升到10khz会更好,但估计不合您的设计初衷,:)。就这些。
离线一异
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868
只看该作者 17楼 发表于: 2009-05-22
解决这个问题基本上只有两个可能的改进方向:
1.减小环路带宽,这样做带来的后果是锁定时间变长。
2.增加鉴相频率,但这受制于电路结构和频率分辨率。

另外,采用不同的鉴相器效果也不同。对于数字电路构成的鉴相器,最好采用双触发器构成的那种鉴相器,这中鉴相器在大多数情况下比异或门鉴相器输出噪声小。
离线cctvcctv
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412
只看该作者 18楼 发表于: 2009-05-22
信号到1504加个放大,,信号弱也会叫
离线BG8DPA
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467
只看该作者 19楼 发表于: 2009-05-22
支持淡老师,等您成功后盼公布资料