Ví dụ: Hãy thiết kế bộ tổng hợp tần số PLL sử dụng thạch anh 10MHz sao cho nó tạo ra dải tần số phát quảng bá AM từ 540 KHz đến 1700KHz. Bộ tổng hợp tần số được biểu diễn như hình 6.13. Vì khoảng cách kênh trong thơng tin AM là 10KHz nên ta thiết kế 𝑓ref = 10𝐾𝐻𝑧. Lúc đó khi N tăng hoặc giảm 1
đơn vị thì tần số đầu ra sẽ chuyển đến kênh kế cận. Từ đó, ta tính được hệ số Q như sau:
𝑄 = 𝑓OSC 𝑓ref =
10𝑀𝐻𝑍
10𝐾𝐻𝑧 = 1000
Tiếp đến, ta xác định dải thay đổi của N. Khi thay đổi N 1 đơn vị thì tần số ra thay đổi tương ứng 1 kênh. Từ đó, ta có thể xác định giá trị N để tạo ra tần số bất kỳ trong dải tần AM. Chẳng hạn, tại tần số thấp nhất của băng tần:
𝑁 = 𝑓o 𝑓ref =
540𝐾𝐻𝑍
10𝐾𝐻𝑧 = 54
Tại tần số cao nhất của băng tần:
𝑁 = 𝑓o 𝑓ref =
1700𝐾𝐻𝑍
10𝐾𝐻𝑧 = 170
5.4.2. Giải điều chế FM
Nếu PLL khóa theo tần số tín hiệu vào, điện áp ngõ vào VCO tỷ lệ với độ dịch tần số VCO kể từ 𝑓N. Nếu tần số vào thay đổi, điện áp điều khiển VCO dịch tương ứng trong khoảng đồng chỉnh 𝐵L.
99 Nếu tín hiệu vào là điều tần, điện áp điều khiển VCO chính là điện áp giải điều chế FM. PLL dùng để tách sóng FM dải hẹp hoặc dải rộng với độ tuyến tính cao. Giả sử điện áp ra bộ tách sóng pha cực đại là 𝑉d, điện áp ngõ vào VCO là 𝑘A. 𝑉d, độ di tần cực đại: ∆𝜔𝑚𝑎𝑥 = 𝑘0. 𝑘A. 𝑉d, 𝑘0: là độ lợi VCO
Dải khóa 𝐵L = 2∆𝜔𝑚𝑎𝑥 = 2𝑘0. 𝑘A. 𝑉d . Dải khóa hay cịn gọi là dải đồng bộ phải lớn hơn độ di tần của tín hiệu vào.
Hình 5.4.2.1: PLL giải điều chế FM (IC NE 560)
Giải điều chế FM dùng PLL thực hiện bằng cách cài đặt tần số dao động tự do 𝑓N bằng tần số trung tâm tín hiệu FM ngõ vào có biên độ khơng đổi. Trong
nhiều ứng dụng cụ thể, trước tách sóng pha PLL có mạch khuếch đại hạn biên độ.
100 Ví dụ: 𝐼𝐹FM = 10,7𝑀ℎ𝑧 có 𝐶0 = 3.10−1
𝑓N = 28𝑃𝐹
Băng thơng PLL chọn lọc tín hiệu sau LPF: 15KHz
𝐶1 =13,3. 10 −6 𝐵 = 887𝑃𝐹 Chỉnh giảm 𝜏 = 75𝜇𝑠 𝐶D = 𝜏 8.103 = 9,38𝑛𝐹
Dải khóa và ngưỡng độ nhạy: Điện trở R1 điều chỉnh dải khóa và ngưỡng độ nhạy NE560. Mức tín hiệu điện áp nhỏ nhất ngõ vào VCO mà PLL khóa pha gọi là ngưỡng độ nhạy. 𝐵L = ±15%. 𝑓N trong khi FM phát thanh có độ di
tần ±75KHz hay 1% 𝑓N (10,7MHz). Để giảm giải khóa, tăng giá trị
(RF biểu thị độ giảm dải khóa từ 15% cịn 1% hay bằng 15)
5.4.3. Giải điều chế FSK
FSK- dạng đặc biệt tín hiệu FM, chỉ có hai tần số điều tần. Giải điều chế FSK liên quan đến tách (giải mã) tín hiệu quay số điện thoại nút nhấn và truyền tín hiệu số FSK.
Ngõ ra của PLL dùng cho giải điều chế FSK là hai mức điện áp