Implementación de un circuito experimental pll

INDICE Pág.
1.- Objetivos del trabajo………………………………………………………………………. 2.- Metodología a emplear…………………………………………………………………….. Frecuencia de referencia……………………………………………………………………. Comparador de fase, filtro y VCO…………………………………………………………. Divisor y selección de frecuencia…………………………………………………………... 3.- Resumen de resultados del estudio previo……………………………………………. Especificaciones deldiseño…………………………………………………………………. Diseño del sintetizador de frecuencia………………………………………………………. Filtro pasabajo………………………………………………………………………………… Diseño del divisor de frecuencia…………………………………………………………… 4.- Equipos e instrumental utilizados en la experiencia……………………………….... 5.- Resultados obtenidos……………………………………………………………………… 6.- Anomalías y problemas encontrados…………………………………………………… 7.- Márgenes de error…………………………………………………………………………… 8.- Recomendaciones y/osugerencias…………………………………………………….... 2 2 3 3 4 5 5 5 8 9 10 10 14 14 14

1.- OBJETIVOS DEL TRABAJO: Entre los objetivos del trabajo podemos mencionar la comprensión del funcionamiento de circuitos realimentados utilizados en la generación de frecuencias sintetizadas. Tales dispositivos, conocidos como PLL (phase locked loop) o lazos enganchados en fase presentan ciertas particularidades que es necesario analizar y comprender debidoa la importancia en la conformación de otros sistemas más complejos. Ejemplos de ello son aquellos circuitos osciladores basados un PLL que se encuentran en distintos tipos de transmisores y receptores de radiofrecuencia. También se buscará obtener capacidad en el diseño de tales dispositivos, adquiriendo y asimilando los conocimientos dados en las clases teóricas de las materias relacionadas enla carrera de Ingeniería Electrónica.

2.- METODOLOGÍA A EMPLEAR: Se realizará el diseño y la implementación de un sintetizador de frecuencias basado en el circuito integrado PLL CD4046. También se utilizará un circuito integrado contador como es el CD4040 para realizar el divisor de frecuencias. La idea es construir un circuito capaz de generar frecuencias que sean múltiplos o divisores creadosa partir de una señal tomada como referencia. Un circuito PLL es un dispositivo capaz de generar una oscilación cuya fase se encuentra asociada respecto a una señal de entrada que se toma como referencia. Para ello cuenta con una realimentación que compara las fases de las dos señales y actúa modificando la frecuencia de la oscilación generada, tal como se puede ver en la figura 1.

Figura 1.Diagrama de un lazo enganchado en fase.

El comparador de fase produce una señal proporcional a la diferencia de fase entre la señal de entrada v1 y la señal v2 generada por el oscilador controlado por tensión (VCO), que magnificada por el amplificador es aplicada a la entrada del VCO. Este último produce una frecuencia f2 que varía linealmente con vc. El equilibrio se alcanza cuando la señal quees aumentada por el amplificador es tal que, aplicada al VCO, hace que éste oscile a la misma frecuencia que la entrada. Por ejemplo si f1 > f2, la diferencia de fase iría en aumento, lo cual haría que f2 aumentara tendiendo a acercarse a f1, lo que ocurriría a la inversa en caso contrario. Tales características lo hacen interesante en la aplicación de este dispositivo en la demodulación de unaseñal de frecuencia modulada, ya que vc es proporcional a f2 , y por lo tanto a f1. Existen otras aplicaciones como la recuperación del tono piloto en los receptores de FM estéreos, o en la multiplicación de frecuencias, que es el objetivo del presente desarrollo práctico.

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Una vez conocido el funcionamiento básico de un PLL, conviene dar algunas características del método empleado en eldesarrollo del presente trabajo. El diagrama en bloques del sistema corresponde a la figura 2.

Figura 2. Diagrama en bloques del sintetizador.

Intentaremos explicar ahora los distintos bloques que componen el dispositivo a diseñar, que como ya se mencionó antes, se basa en el circuito integrado CD4046B, a través de la hoja de...