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求助:关于hartley振荡器 [复制链接]

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离线danju
 
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415
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2009-09-06
最近在调试pa1are套件时,vco部分总是调不好。套件的信号发生部分采用了pll+基于hartley振荡器的vco(49~78mhz),pll输出信号经滤波后控制vco中的变容二极管,在计算了变容范围以后,总能使得自制电感合适,并且在可调频率范围内lcd屏上不显示pll失锁的标志。看起来pll锁住了,频率调节也正常,但是看vco的输出波形频率总是不太稳定,曾经调节使得频率稍稍稳定些了,但是振荡的幅度又觉得太小。因为感觉很明显的是幅度大一点的话,后面测量的结果会好一些。

请教大家:
1、怎样使得振荡频率能很稳定?因为我的vco输出波形左右晃来晃去的,像是示波器没跟踪住那样,但是用示波器看晶体的输出波形则很稳定,那么应该是vco本身的问题,检查电路时还发现变容管的控制电压端也叠加有同频率的波形,请问怎样改善?
2、在振荡频率稳定的前提下,怎样才能使振幅增大?

先谢谢大家了!
离线danju
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415
只看该作者 1楼 发表于: 2009-09-06
附上电路图
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离线vr2ro
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5983
只看该作者 2楼 发表于: 2009-09-06
读一读变容管的控制电压,直流电压是多少v,10k电阻前的电压。
离线danju
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415
只看该作者 3楼 发表于: 2009-09-06
谢谢vr2ro!

变容管的控制电压直流分量是0.6~4.8v(对应频率49~78mhz),混有同频率的正弦波

pout出来的直流分量也是0.6~4.8v(对应频率49~78mhz),波形看起来在直流分量上有毛刺,毛刺的间隔正好是10khz的周期,pll的步进正好是10khz

10k电阻前的电压直流分量也是0.6~4.8v(对应频率49~78mhz),但是看起来没有叠加太多的交流分量,电阻的另一端接变容管的控制端,就看到叠加了同频率的交流分量了

请教:问题出在哪里?
离线vr2ro
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5983
只看该作者 4楼 发表于: 2009-09-06
"变容管的控制电压端也叠加有同频率的波形",这是正常的,并且您在这里测量,会干扰震荡频率。

换小一点的100p 10n 试一试。

换大一点的3.3p可以增加输出幅度。
离线danju
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415
只看该作者 5楼 发表于: 2009-09-06
再次感谢vr2ro!

变容管的控制电压端叠加有同频率的正弦波,幅度会随频率变化,大致是13~51mvpp(对应频率49~78mhz),这个波形是左右晃来晃去的。将测量点移到vco输出端,幅度同样会随频率变化,大致是23~82mvpp(对应频率49~78mhz),波形也左右晃来晃去的。

现在我按您的建议去改一下电容试试,有结果就来汇报
离线vr2ro
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5983
只看该作者 6楼 发表于: 2009-09-06
输出幅度会随频率变化,这个也正常,因为没有稳幅电路。

如果这个变化的幅度,不大影响混频器的性能,就没有关系。也可能,diy套件就是这么简单设计的。
离线danju
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415
只看该作者 7楼 发表于: 2009-09-06
谢谢vr2ro!

将3.3pf电容改大后,振幅确实增大了,但是vco输出波形晃来晃去的问题改了几个电容后还是没有改善,不知道是什么原因导致这样,示波器看晶体输出波形不会晃来晃去。感觉这样晃动实际上是频率不稳定,或是相位没稳定,pll芯片的ld输出是高电平上叠加了向下的毛刺,该怎么改善这个问题呢?
离线danju
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415
只看该作者 8楼 发表于: 2009-09-06
刚才做了一个试验,将与变容管并联的10k电阻短路,意味着变容管被短路,pll对vco不起控制作用:

1、分析:变容管短路后,lc振荡中180pf电容原本与变容管电容串联,现在相当于变容管电容不存在,那么lc振荡中的c变大了,振荡频率应该小于49mhz。此时由于pll对vco不起控制作用,那么频率调节就不能改变vco的频率,而且l和c都是固定值,那么频率应该比较稳定。

2、试验结果:短路那个10k电阻后上电,lcd显示频率失锁,测量频率为39.7mhz,调节频率没变化,这个与上面的分析相吻合;同时波形也很稳定,振幅120mvpp,不象以前那样左右晃动,也符合上面的分析。

那么现在看起来vco电路基本是可以稳定振荡的,请大家帮助分析电路可能的原因:
1、变容管出了问题?--怎么判断变容管是不是正常工作呢?
2、pll的环路滤波参数和vco不匹配?--应该怎么改进呢?
3、会不会是vco反馈到pll的fin引脚的信号太小(目前振幅只有几十mvpp)?或是噪声相对太大造成的?--如果是这个原因,怎样调大vco反馈到pll的fin引脚的信号幅度呢?
4、还有其它的原因……?

请大家帮助分析,谢谢了!
离线vr2ro
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5983
只看该作者 9楼 发表于: 2009-09-06
您没有说10k电阻前的电压随频率的变化范围,用10m输入电阻的数字直流电压表读电压。

fin的幅度,符合ic的最低要求吗?
离线danju
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415
只看该作者 10楼 发表于: 2009-09-06
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您没有说10k电阻前的电压随频率的变化范围,用10m输入电阻的数字直流电压表读电压。
fin的幅度,符合ic的最低要求吗?
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再次感谢!

10k电阻前的电压直流分量也是0.6~4.8v(对应频率49~78mhz),但是看起来没有叠加太多的交流分量,就是不太看到叠加正弦波,只是到了电压控制端才看到明显的正弦波,幅度有几十mv
离线danju
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415
只看该作者 11楼 发表于: 2009-09-06
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您没有说10k电阻前的电压随频率的变化范围,用10m输入电阻的数字直流电压表读电压。
fin的幅度,符合ic的最低要求吗?
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对于fin的幅度,我不太熟悉mc145170这个芯片,查到了mc145170-2器件手册,其中的[note]是这样写的:

if lower frequency is desired, use wave shaping or higher amplitude sinusoidal signal in ac-coupled case. also, see figure 25 on page 22 for dc coupling.

对于fin信号幅度的要求,我也不清楚最小需要多大,从ld引脚看起来,似乎是锁住了
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离线vr2ro
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5983
只看该作者 12楼 发表于: 2009-09-06
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再次感谢!
10k电阻前的电压直流分量也是0.6~4.8v(对应频率49~78mhz),但是看起来没有叠加太多的交流分量,就是不太看到叠加正弦波,只是到了电压控制端才看到明显的正弦波,幅度有几十mv
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10k电阻前的电压直流分量也是0.6~4.8v,说明pll锁定正常,本来就没有“叠加正弦波”。可否加大100p / 10n电容,增加pll滤波器的时间常数试试稳定不。
离线danju
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415
只看该作者 13楼 发表于: 2009-09-06
谢谢vr2ro老师!

是的,从pll端过来到10k电阻前看不到叠加交流分量的,只是因为vco输出的波形实在是来回的晃动,有些频率点看起来就是很多同幅度的正弦波混在一起,连明显的粗线条正弦波都看不到,才去测量变容管的控制端的,那里能看到“叠加的正弦波”,可能在这里测量会引入干扰,但是就是没明白波形怎么就是不太稳定。

上次bd1es老师建议增大环路滤波器的电容,我曾经将100pf并联了1nf,10nf并联了104电容,但是波形看起来还是晃动很厉害
离线vr2ro
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5983
只看该作者 14楼 发表于: 2009-09-06
老师就免了。

还有一个问题,您的电源电压稳定性怎么样?
离线danju
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415
只看该作者 15楼 发表于: 2009-09-06
电源电压稳定性可能不怎么好,因为用的是12v线性电源,板子上面用7805变换成5v的,进行了接地处理,12v供电的引线还在一个电感磁芯上面绕了几圈,也不知道有没有效果的,暂时就是这样处理的。
离线Iraqi
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393
只看该作者 16楼 发表于: 2009-09-06
是不是环路滤波后接的10k电阻太小哇,我的经验起码得100k以上,我经常用2m欧姆。建议楼主再调整一下环路滤波器参数。
离线danju
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415
只看该作者 17楼 发表于: 2009-09-06
谢谢iraqi!

我去找大电阻试试。说起来,我还真不会计算环路滤波器的参数,vco是外接的,整个pll+vco+环路滤波是一个反馈控制,不知道是怎样计算?
离线vr2ro
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5983
只看该作者 18楼 发表于: 2009-09-06
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电源电压稳定性可能不怎么好,因为用的是12v线性电源,板子上面用7805变换成5v的,进行了接地处理,12v供电的引线还在一个电感磁芯上面绕了几圈,也不知道有没有效果的,暂时就是这样处理的。
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用示波器看看ic的电源5v,纹波应该是mv级。

ic地/滤波器的地/vco的地---1点接地,试试。
离线bg3-2-9244
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840
只看该作者 19楼 发表于: 2009-09-06
看完 学习中。。。