基于74HC4046兆赫兹级锁相控制电路的设计.pdf

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1、电子技术设计与应用ElectronicsDesign&Application10.3969/j.issn.1000-0755.2016.01.023基于74HC4046兆赫兹级锁相控制电路的设计左海彪吴李琼（南华大学电气工程学院，衡阳421001）摘要：针对兆赫兹级逆变电源，其谐振频率随着负载的电阻率和磁导率发生变化的情况。文中提出了一种实用的兆赫兹级频率锁相控制电路，实现对负载频率自动跟踪和控制。该控制电路由锁相电路和死区时间形成电路组成，锁相环电路实现对负载频率地自动跟踪，死区时间电路产生同步PWM驱动信号。试验结果表明，该控

2、制电路可以实现对1.876MHz-2.356MHz范围内的信号进行自动跟踪，并产生相应的同步控制信号。关键词：锁相环;兆赫兹;死区时间;频率跟踪DesignofMHZ-classPLLControlCircuitBasedon74HC4046ZuoHai-biaoWuLi-qiong(CollegeofElectricalEngineering,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,China)Abstract:Accordingtotheresistivityandmagneticperme

3、abilityofloadwhichwillinfluencetheresonantfrequencyintheinverterpowersupplyofMHz-class.Inordertoachievetheloadfrequencytrackingandcontrol,thispaperpresentsapracticalphaselockedcontrolcircuitdesignmethodofMHz-class,whichincludephaselockedloopanddead-timecircuit.Thephas

4、elockedloopcircuitoperatesastrackingfrequencyofload.Thedead-timecircuitgeneratesasynchronousPWMdrivesignal.Thiscontrolcircuitcanautomaticallytrackingthesignalinthefrequencyrangeof1.876MHz-2.356MHzandgeneratethecorrespondingsynchronizationcontrolsignal.Keywords:phase-l

5、ockedloop;MHz;dead-time;frequencytracking0引言的误差电压。环路滤波器用来滤除误差电压θeUd()t兆赫兹级逆变电源，需要对负载谐振信号进行中的噪声和高频成份，保证环路所要求的性能U()td频率跟踪，以实现对功率管工作状态的同步控制，及系统稳定性。通过控制电压，使压控振荡器U()tc提高逆变器效率。采用DSP等进行数字锁相环控制，的频率接近于输入信号的频率，直到清除频率Ui()t[1][2][5]具有控制方便灵活可操作性强等优点，但是该方差而“锁定”。图1构成单位反馈自动调节系统，输法由于受

6、到其主工作频率的限制，难以实现对兆赫出信号经环路自动反馈调节后，其角频率与输Uo()t兹级信号的跟踪控制，并且对于特定频率的逆变电入信号的角频率相等，并且两者相位差达到一个Ui()t源应用，价格昂贵。因而采用集成锁相器74HC4046稳态值，环路达到“锁定”状态(即保持相位同步)。进行锁相控制具有很高的性价比。1锁相环工作原理图2锁相环频域线性相位模型[6]锁相环PLL(PhaseLockedLoop)是一个相位反馈锁相环的频域线性相位模型如图2所示，其线[3][4]调节系统，主要由鉴相器PD(PhaseDetector)、环性化

7、环路基本方程为：路滤波器LF(LoopFilter)和压控振荡器VCO(Voltage(1)sθ()s+KKF()()sθs=sθ()sepveiControlledOscillator)三部分组成，基本的锁相环框其基本关系有：图如图1所示。(2)θe()s=θi()s−θo()s(3)θd()s=Kpθe()s(4)θc()s=F()()sθdsK(5)()v()θs=θs图1锁相环组成框图osc鉴相器是相位比较装置，输出信号与输入Uo()t式中，为鉴相器增益，为无源比例积分KpF()s[7]信号的相位通过鉴相器进行比较，产生相

8、位差Ui()t滤波器的传递函数，且70电子技术设计与应用ElectronicsDesign&Application()1+τ2s门鉴相器，2、13、15脚为鉴相器输出端。三个鉴Fs=(6)1+(τ1+τ2)s相器中，最常用的是PC2。PC1要获得最