El circuito NE565 un PLL de propósito general. Su diagrama de bloques y patillado se muestra en la siguiente figura.

Transcripción

1 Práctica : PLL. Itroducció E esta práctica se utilizará el circuito NE565. Es u bucle de egache e fase moolítico co márgees de fucioamieto que llega hasta los 5 Khz. para el NE565. El PLL respode a u diagrama de bloques simplificado como el de la Figura.. Circuito NE 565 El circuito NE565 u PLL de propósito geeral. Su diagrama de bloques y patillado se muestra e la siguiete figura. Figura. iagrama de bloques del PLL NE565 - Etrada El circuito de etrada tiee u limitador coectado al pi 6. - VCO..3 La frecuecia libre del VCO es f!, dode R es ua resistecia RC extera etre los termiales 8 y +Vcc (pi ) y C es u codesador extero situado etre la patilla 9 y tierra. Comparador de fase El parámetro que caracteriza el comportamieto del detector de fase es su sesibilidad K (V/rad). Es u parámetro itero, por lo que o se puede modificar. E las hojas de características del NE565 aparece como valor típico K.68 (V/rad).

2 - Filtro del lazo La gaacia e lazo cerrado viee determiada por la expresió K K (s - ), dode K ((rad//v) es la sesibilidad del VCO. Para el circuito NE565 se puede 33.6 f - hacer la aproximació: K K! (s ), siedo V C la tesió de alimetació VC total que se sumiistra al circuito. La salida del detector de fase se obtiee e la patilla 7. Etre la patilla 7 y la, el NE565 tiee ua resistecia itera R 3.6 kω que puede utilizarse para costruir el filtro del lazo. E la mayoría de las aplicacioes basta co aplicar u úico codesador a la patilla 7; de esta forma, el paralelo co la resistecia R produce u filtro de orde, tal y como se muestra e la Figura 3. Figura 3. Filtro del lazo E este caso, la fució de trasferecia del filtro de lazo es L ( + sr C + s! La fució de trasferecia del lazo, e el caso de teer u comportamieto ideal e el detector de fase, vedría especificada por la expresió "( L(!( L( + s Obsérvese que cuado L( es ua fució de primer orde, la respuesta global del lazo es de segudo orde: $ ( #( s K + "! s +! dode ζ es el factor de amortiguamieto y ω es la frecuecia atural del sistema. Por ello, la fució de trasferecia del filtro cerrado es %( $ ( s " + #" s + " s KK /! + s /! + K K, /!

3 siedo su respuesta e frecuecia la mostrada e la Figura 4. Figura 4. Fució de trasferecia e lazo cerrado - Marge de egache. El marge de egache es el marge de frecuecias de etrada f i a las que el PLL puede egacharse. Este límite, supoiedo que el VCO o se satura, está determiado por la característica del detector de fase. Supogamos que la diferecia etre la frecuecia de salida del VCO f o y la de etrada f i es Δf. Para que el PLL se egache a la frecuecia de etrada, hay que modificar el voltaje de cotrol del VCO e V! f voltios. Si el amplificador del lazo o tiee gaacia, el voltaje de K cotrol del VCO es directamete el voltaje de salida del detector de fase (V V ). Como el detector de fase etrega u voltaje V!, y como la desviació K máxima de fase que puede seguir el PLL es # e "! /, resulta que el marge de egache es.3 esarrollo de la práctica 6 f #. f H " KK! VC Los PLL se puede utilizar para realizar demodulació coherete de señales moduladas e amplitud. El esquema de demodulació coherete se muestra e la Figura 5. e Limitador etector de fase A LM565 f RF f FI VCO LM496 Figura 5. emodulador coherete 3

4 Como se observa, se puede utilizar el demodulador balaceado MC496 juto co el itegrado NE565 para llevar a cabo dicha operació. Module ua portadora de Khz. co u too de Khz. iseñe y aalice el demodulador coherete de AM, siguiedo el esquema mostrado e la Figura 6. Elija adecuadamete los compoetes R y C para que la frecuecia de oscilació libre sea khz co la fuete de alimetació de 5V. Puede sustituir el trasistor N3565 por el N. Los valores de los codesadores aparece e µf. Correspodecia etre el patillaje del itegrado LM596 y el del LM496 LM596 LM

5 R C.3. Caracterizació del PLL Figura 6. emodulador coherete Nota: Para evitar la carga del mezclador co el PLL descoecte el Codesador de.uf que ue el emisor del trasistor Q co el pi 7 del mezclador LM496/LM Medició de la frecuecia de oscilació libre del PLL. Co la etrada coectada a tierra mida la frecuecia de oscilació libre del PLL e el emisor del trasistor Q..3.. Medició del marge de egache y seguimieto a co distitos voltajes de fuete. Mida los márgees de egache y seguimieto del PLL itroduciedo ua señal siusoidal e la etrada del circuito y observado la salida e el emisor del trasistor Q variado la fuete de alimetació etre voltios y 4 voltios de e voltios. Realice ua gráfica e el iforme co esta tabla de valores. 5

6 .3. Caracterizació del Mezclador.3.. Rechazo de OL e FI. Co la etrada geeral del circuito coectada a voltios, itroduzca ua señal de V rms y Khz. al mezclador a través del codesador de.µf descoectado e la etapa aterior. Observe la salida para verificar el ivel de potecia de la señal a Khz. e el pi del LM496. Calcule el ivel de rechazo e FI del OL..3.. Rechazo de OL e RF Utilizado el mismo motaje del apartado aterior, mida el ivel de señal de Khz. e el pi 4 del LM496. Calcule el ivel de rechazo e RF de OL Rechazo de RF e FI Coectado el codesador de.µf de uevo a tierra, itroduzca ua señal de Khz. por la etrada geeral del circuito y verifique el ivel de señal de Khz. existete e el pi del LM496. Calcule el ivel de rechazo de RF e FI. Cómo se podría mejorar los iveles de rechazo de las distitas señales a la salida? Verifique la topología del motaje y los posibles putos por los cuales se itercomuica las etradas etre si y la salida. Sugiera posibles solucioes de motaje y/o calidad de compoetes..3.3 Medidas a Realizar co el emodulador Nota: Coecte el codesador etre el emisor del trasistor Q y el pi 7 del mezclador LM496. El valor de la fuete de alimetació será de 5V Verificació de la demodulació y distorsió de la señal obteida. Ua vez coectado completamete el circuito geere ua señal modulada e AM co frecuecia portadora Khz. y moduladora de.3 Khz. Verifique que a la salida del PLL hay ua señal triagular de Khz., y a la salida del circuito total se obtiee la señal demodulada. Tome como señal de referecia la moduladora de Khz. para todas las siguietes medidas. (Mida co el osciloscopio la FFT de esta señal ates de itroducirla al segudo geerador para realizar la modulació, y aote su valor e db) Sobre la señal demodulada: Mida su ivel de potecia e comparació a la señal de referecia. Mida el ivel de potecia de los armóicos y 3 de la señal demodulada ( y 3 Khz.) y los armóicos de la señal a y 3 Khz. Es posible mejorar la señal fial reduciedo la distorsió de estos armóicos? Aalice la señal co la que se está realizado la demodulació coherete. Cómo la podría mejorar? 6