968 k - WJR Teleco
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1. Transmissor FM Estereof nico DIDATEC UTR2 Wander Rodrigues CEFET MG 2008 SUMARIO Regras de Seguran a 5 Li o 950 PLL Phase Locked Loop 6 950 1 No es te ricas 950 1 1 Princ pio de opera o de um PLL Phase Locked Loop 950 1 2 Par metros caracter sticos de um sistema PLL 950 1 3 Caracter stica tens o frequ ncia de um PLL 950 1 4 Caracter sticas e fun es dos blocos componentes de um PLL 950 1 5 Aplica es t picas de um PLL 950 2 Exerc cios 950 3 Quest es Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 17 951 1 No es te ricas 951 1 1 No es sobre um PLL 951 1 2 Sintetizadores de frequ ncias 951 1 3 Sintetizadores com s ntese direta 951 1 4 Sintetizadores com a sa da multiplicada 951 1 5 Sintetizadores com prescaler pr escala 951 1 6 Sintetizadores com convers o de frequ ncia 951 2 Quest es Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 28 952 1 No es te ricas 952 1 1 Circuitos montados no cart o de pr tica 952 1 2 Gerador de frequ ncia de refer ncia 952 1 3 Detector de pico indicador de bloqueio e filtro passa baixa Tradu o e Formata o Wander Rodrigues 952 1 4 Oscilador controlado por tens o VCO 952 1 5 Divisor de frequ ncia por 10 952 1 6 Divisor program vel com chaves 952 1 7 Conversor de frequ ncia 952 2 Exerc cios 952 3 Quest es2. 3 4 Reduzir a amplitude de sa da do VCO tamb m obtendo um sinal que po de ser empregado pelos pr ximos divisores 4 1 Reduzir a frequ ncia de sa da do VCO tamb m obtendo um sinal que pode ser empregado por um est gio comparador 5 2 Reduzir a frequ ncia de sa da do VCO tamb m obtendo um sinal que pode ser empregado pelos pr ximos divisores program veis Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 62 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues
3. Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 42 953 1 Exerc cios Li o 954 Transmissor de FM 51 954 1 No es te ricas 954 1 1 Sintetizador de frequ ncia program vel 954 1 2 Descri o do circuito 954 1 3 Modulador de FM 954 2 Exerc cios 954 3 Quest es Li o 955 O sinal estereof nico 62 955 1 No es te ricas 955 1 1 Mono e est reo 955 1 2 Composi o do sinal estereof nico 955 1 3 Espectro de frequ ncia do sinal estereof nico 955 1 4 Sinal estereof nico com chave eletr nica 955 2 Quest es Li o 956 O Codificador Estereof nico 956 1 No es te ricas 956 1 1 Gera o da portadora 38 kHz e do piloto 19 kHz 956 1 2 Adi o com chave eletr nica 956 1 3 Gerador do sinal de udio 956 2 Exerc cios Tradu o e Formata o Wander Rodrigues VOLUME 2 2 MANUAL DE SERVI O Tradu o e Formata o Wander Rodrigues REGRAS DE SEGURAN A Mantenha esse manual a m os para qualquer tipo de ajuda Para as caracter sticas do car o de pr tica refira se ao Volume 1 2 relacionado ao respectivo cart o de pr tica Ap s a embalagem ter sido removida coloque todos os acess rios em ordem de modo que eles n o se percam Verifique se o equipamento est ntegro e n o a presenta danos vis veis Antes de conectar a fonte de alimenta o de 12 V ao cart o de pr tica as segurem se de que os cabos de energia est
4. 16 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 57 e Conecte os circuitos entre si segundo a resposta ltima quest o e Utilizando uma ponta de prova 10 1 conecte o frequencimetro e o oscilosc pio no ponto TP22 sa da de FM e Ajuste um n mero N variando entre 7 e 9 na chave thumbwheel Q3 Atrav s da sa da do transmissor ponto TP22 obt m uma frequ ncia igual a Grupo A B 1 3 N 100 kHz 2 1 N 10 kHz 3 4 N 10 MHz 4 2 N 1 MHz e Me a a frequ ncia ap s o prescaler TP34 e ap s o pr ximo divisor por 10 TP29 e Varie o ajuste de frequ ncia o led LOCK estar aceso quando o sistema esti ver bloqueado locked Modula o em FM e Ajuste a chave thumbwheel com o n mero 9 de forma a gerar uma portadora de 90 MHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 58 Aplique um sinal modulante com amplitude de 1 Vpp ao ponto AUDIO IN Entrada de udio TP21 Esse sinal pode ser obtido por exemplo atrav s do ponto TP3 600 Hz A forma de onda do sinal modulado em FM pode ser obtida ap s o prescaler TP34 ou ap s o divisor por 10 TP29 Q4 Ap s uma an lise da forma de onda no ponto TP29 pode se dizer que Grupo A B 1 2 Sem modula o sinal modulante nulo a frequ ncia de 900 kHz Quando a amplitude do sinal modulante aumenta a amplitude do sinal m
5. 13 O filtro passa baixa 2 1 OVCO 3 4 O divisor de frequ ncia program vel 4 2 O detector de pico Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 25 Q4 Qual das seguintes express es define a frequ ncia fornecida por um sinte tizador com a sa da multiplicada Grupo A B 1 2 fo fr N 2 1 fs N fr 34 f NHf 4 3 f N P fr Q5 Onde o prescaler ser inserido em um sintetizador constru do com esse dispositivo Grupo A B 1 5 Na sa da do sintetizador 2 4 Entre a sa da e o divisor program vel 3 1 Entre o divisor program vel e o detector de pico 4 3 Entre o filtro passa baixa e o VCO 5 2 Ap s o gerador de freq ncia de refer ncia Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 26 Q6 Qual a principal caracter stica que um prescaler deve apresentar para ser empregado efetivamente em um sintetizador de frequ ncia Grupo A B 1 3 Ele deve ser capaz de operar em altas frequ ncias da ordem de MHz 2 3 Ele deve ser program vel para obter as frequ ncias desejadas 3 2 Ele deve ser capaz de operar em frequ ncias muito altas da ordem de GHz 4 3 Ele deve gerar frequ ncias de refer ncia muito est veis Q7 Determine a frequ ncia de sa da do sintetizador da FIG 951 8 fr 1 kHz COMPARADOR DE FASE FILTRO PASSA B
6. Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 19 Os sintetizadores de frequ ncia podem ser definidos como um gerador de sinais cuja frequ ncia de sa da um conjunto de m ltiplas frequ ncias geradas a partir de uma frequ ncia de refer ncia na entrada Ele consistem de um sistema PLL com um divisor program vel inserido entre a sa da do VCO e a entrada do detec tor de fase FIG 951 2 Figura 951 2 Sintetizador de frequ ncia Nestas condi es o novo PLL bloqueado quando a frequ ncia de sa da do divi sor fy igual frequ ncia de refer ncia fr Nestas condi es Te dr fI N com f N fp Assim evidencia se que poss vel obter frequ ncias de sa da fo espa adas de fr simplesmente variando o n mero divisor N 951 1 3 Sintetizadores com s ntese direta Parte se de uma frequ ncia de amostragem da qual as diferentes frequ ncias re queridas s o obtidas empregando um sistema PLL A frequ ncia gerada por um oscilador a cristal de quartzo geralmente dividida por um n mero M de modo a obter o espa amento fr desejado para uma fre Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 20 qu ncia de sa da f A frequ ncia de sa da f dividida por N por meio de um di visor program vel de forma que a seguinte rela o seja verdadeira fr fal N de onde f N fp O sintetizado
7. o adequadamente conectados fon te de alimenta o Esse equipamento deve ser empregado apenas para o uso que foi idealizado isto como um equipamento educacional e deve ser utilizado sob a supervis o dire ta de pessoal qualificado Qualquer outra utiliza o n o adequada por essa ra z o perigosa O fabricante n o pode ser responsabilizado por qualquer dano de vido a uma utiliza o inadequada errada ou excessiva Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop Li o 950 PLL Phase Locked Loop Objetivos e Descrever o princ pio de opera o de um PLL e Descrever os blocos funcionais e Examinar os par metros caracter sticos e Realizar aplica es simples empregando o circuito PLL Material e Unidade base para o sistema MSU mod EP4 fonte de energia cart o pro priet rio mod FIP Unidade de controle e de inser o de defeitos e UTR2 Cart o de pr tica e Oscilosc pio de duplo tra o 950 1 No es te ricas 950 1 1 Princ pio de Opera o de um PLL Phase Locked Loop O Phase Locked Loop Sistema de la o fechado por fase um sistema de reali menta o cuja estrutura est esquematizada na FIG 950 1 Ele essencialmente consiste de e Oscilador Controlado por Tens o VCO e Comparador de fase Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop Fil
8. 18 17 30 29 16 2 5 14 15 19 18 17 16 3 1 14 15 19 18 17 32 31 28 27 16 4 2 19 18 17 30 29 28 27 16 14 15 5 3 14 15 19 18 17 28 27 16 e Conecte os circuitos entre si segundo a resposta ltima quest o e Conecte o frequencimetro e o oscilosc pio no ponto TP17 sa da do VCO Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 44 e Ajuste um n mero N diferente de O zero com a chave thumbwheel Q3 Na sa da do VCO TP17 existe uma frequ ncia igual a Grupo A B 1 3 N 100 kHz 2 1 100 N kHz 3 4 N 100 kHz 4 2 1 MHz e Verifique se poss vel variar a frequ ncia com degraus steps de 100 kHz E que o led LD1 LOCK ilumina quando o PLL est bloqueado FIP Pressione INS Q4 Que se o do sintetizador n o opera adequadamente Grupo A B 1 5 O divisor fixo 2 3 O divisor program vel 3 2 A chave thumbwheel 4 1 O VCO 5 4 O oscilador de refer ncia de 100 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 45 e Conecte o jumper J1 dessa forma a frequ ncia de opera o do VCO dimi nu da e Monte um novo sintetizador conectando os seguintes pontos 14 30 29 15 19 18 17 18 27 16 Q5 Na sa da do VCO TP17 obt m se frequ ncias Grupo A B 12 M ltiplas de 100 kHz 2 3
9. DO FILTRO PASSA BAIXA INDICADOR DE BLOQUEIO alto pino 1 baixo Figura 952 3 Formas de onda do comparador de fase Atrav s do pino 1 o circuito integrado fornece um sinal em n vel alto quando o PLL est bloqueado e um sinal em n vel baixo em caso contr rio FIG 952 4 esse sinal filtrado por R44 C23 e controla o transistor T2 e o LED LD1 em se qu ncia que estar energizado quando o PLL for bloqueado Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 32 5V Ic9 74HC4046 Figura 952 4 Circuito integrado 4046 952 1 4 Oscilador Controlado por Tens o VCO Tamb m o VCO est contido no circuito integrado CD4046 Atrav s do pino 20 ele recebe a tens o de controle vinda do filtro passa baixa e fornece a sa da pi no 4 com um sinal na forma de onda quadrada As frequ ncias de oscila o m xima e m nima s o determinadas pelo conjunto de capacitores conectados entre os pinos 6 7 e os resistores conectados nos pinos 11 e 12 O bloqueio e a faixa de captura do sistema s o as mesmas e iguais a fe f Smin Relembrando que por faixa de bloqueio entende se a como a faixa de freq ncias pr ximo frequ ncia central f dentro da qual o PLL pode manter se bloqueado para o sinal de refer ncia Por faixa de captura geralmente inferior faixa de bloqueio entende se como a faixa de frequ nc
10. Iguais a 100 N kHz 3 4 M ltiplas de 1 kHz 41 M ltiplas de 10 kHz FIP Pressione INS Q6 Que se o do sintetizador n o opera adequadamente Grupo A B 1 5 O divisor fixo 2 3 O divisor program vel 3 2 O indicador LOCK 4 1 O VCO 5 4 O oscilador de refer ncia de 100 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 46 Sintetizador com Prescaler Q7 Com refer ncia aos circuitos montados no cart o de pr tica quais circuitos ser o empregados para a montagem de um sintetizador com prescaler Grupo A B 1 4 CI 7 CI 9 CI 10 CI 11 2 5 CI 7 CI 9 CI 10 CI 11 CI 12 3 1 CI 7 CI 8 CI 9 CI 11 CI 12 4 2 CI 7 CI9 CI8 CIil 5 3 CI7 CI9 CI 8 CI 10 Q8 Como devem ser conectados os diferentes circuitos entre si Grupo A B 1 4 14 15 19 18 17 30 29 16 2 5 14 15 19 18 17 16 3 1 14 15 19 18 17 30 29 16 31 28 4 2 19 18 17 30 29 28 27 16 14 15 5223 14 15 19 18 17 28 27 16 e Remova o jumper J1 e conecte os circuitos entre si conforme a resposta a l tima quest o e Conecte o frequencimetro e o oscilosc pio ao ponto TP17 sa da do VCO Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 47 e Ajuste um n mero N diferente de O zero na chave thumbwheel Q9 Com o PLL bloqueado locke
11. Sintetizadores 29 15 OSCILADOR 14 O comPARADOR FILTRO 19 18 17 100 kHz O O DE FASE PASSA BAIXA O O vco O 16 a 32 27 DIVISOR 28 29 30 O OH procramAveL PO O4 PPESCALER O O CONVERSOR OSCILADOR isa LOCAL DE 1 MHz Figura 952 1 Circuitos montados no cart o de pr tica e Gerador de frequ ncia de refer ncia e Detector de fase e Indicador de bloqueio lock e Filtro passa baixa e VCO e Divisor de frequ ncia program vel por chaves e Divisor de frequ ncia fixo e Conversor de frequ ncia A partir de agora examinaremos os diferentes circuitos que ser o usados na pr xima li o 953 para obter diferentes tipos de sintetizadores 952 1 2 Gerador de frequ ncia de refer ncia O oscilador de refer ncia foi constru do com uma porta nand realimentada por um cristal de quartzo de 100 kHz FIG 952 2 Uma segunda porta foi empregada como buffer isolador ou separador entre o oscilador e os pr ximos circuitos Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 30 IC7A CD4011 IC7B Figura 952 2 Gerador de frequ ncia de refer ncia 952 1 3 Detector de Pico Indicador de Bloqueio e Filtro Passa baixa Estaremos nos referindo FIG 952 4 O detector de fase como o VCO descritos futuramente est o montados no circuito integrado IC9 CD4046 O CD4046 cont m dois diferentes detectores de fase um montado com um
12. de corte do filtro o sinal de erro Ve ser zero o PLL n o estar bloqueado e o VCO mant m gerando a frequ ncia central fo e LOCK RANGE Faixa de Bloqueio a faixa de frequ ncia pr ximo a f dentro da qual ap s o bloqueio o oscilador pode permanecer sincronizado ao sinal de entrada A faixa de bloqueio maior do que a faixa de captura e depende do campo de varia o da tens o de erro produzida pelo detector de fase e da faixa de frequ ncia na qual o VCO pode operar De fato uma vez ocorrido o bloqueio a tens o de sa da do detector de fase cont nua e superior fre qu ncia de corte do filtro mas n o influencia o comportamento do sistema Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 950 1 3 Caracter stica Tens o Frequ ncia de um PLL Faremos refer ncia FIG 950 2 No gr fico superior a f gradualmente au mentada O PLL n o responde at que atinge o valor de f2 Desse modo o PLL bloqueio f proporcionando um deslocamento negativo da tens o de controle ve Ent o vc varia com a varia o de frequ ncia e passa por zero para f fo O PLL segue f at que ela atinja f4 O PLL assim perde o bloqueio e retorna a zero Se f agora diminu da vagarosamente o ciclo se repete como descrito no gr fico in ferior O PLL captura o sinal na frequ ncia f e o segue at a frequ ncia f 950 1 4 Caracter sticas e fun es dos blocos c
13. divis es do sinal fornecido pelo VCO N 10 x 10 x Np 100 N onde a divis o por Np fornecida pelo divisor program vel O PLL bloqueado se a freq ncia obtida pelo VCO com o divisor por N igual frequ ncia de refer ncia Fa isto Fr Four N do qual Four Nx Fr Essa ltima express o diz que a frequ ncia que pode ser obtida pelo sintetizador igual ao produto do n mero de divis es introduzidas no la o loop de reali menta o multiplicado pela frequ ncia de refer ncia O degrau step DF entre as duas frequ ncias adjacentes fornecido pela dife ren a entre as duas frequ ncias respectivamente com Np 1 divis es introdu zidas pelo divisor program vel e isso resulta que Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 55 DF 100 x Fr Np 1 Fr x 100 x Np Fr x 100 10 MHz 954 1 3 Modulador de FM A modula o em frequ ncia da portadora introduzida pelo emprego de um dio do varicap DV1 colocado em paralelo ao circuito ressonante do VCO O diodo varicap recebe o sinal modulante que provoca a varia o da capacit ncia e en t o a varia o de frequ ncia da portadora gerada pelo VCO Considerando a opera o do PLL a pergunta bvia isto como pode a varia o de frequ ncia da portadora ser poss vel se a proposta de um PLL contr ria a tais varia es A resposta encontra se no filtro pas
14. pulso de sa da O mesmo pulso em n vel Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 34 baixo ent o enviado ao pino 11 do mesmo contador para reload recarregar o n mero 3 e o processo prossegue desta forma Por fim t m se que atrav s do pino de sa da obt m se um pulso sempre que 3 pulsos s o aplicados entrada e assim um divisor por 3 criado Para o contador program vel empregou se uma chave BCD Ela tem 3 terminais FIG 952 6 uma entrada comum conectado ao terra e quatro sa das que s o conectadas entrada segundo o c digo BCD de ajuste do d gito A opera o da chave est explicada na tabela relacionada figura SET NUMBER Ic8 CTRDIVIO LONDON O xxo0000000 D0 voxxxxoocoo lo xoxoxoxoxo z X OUTPUT CONNECTED 27 TO THE COMMON INPUT 0 OPEN CIRCUIT Figura 952 6 Divisor program vel 952 1 7 Conversor de frequ ncia O conversor de frequ ncia consiste de um oscilador local portas NOT realimen tada por um cristal de quartzo a 1 MHz e por um conversor formado com dois flip flop do tipo D O flip flop recebe a frequ ncia fio gerada pelo oscilador local atrav s do pino 12 Clock input entrada de clock e a frequ ncia fs a ser convertida atrav s do pi no 11 Data input entrada de dados Se a seguinte rela o existe entre as du as frequ ncias Tradu o e Forma
15. AIXA CONVERSOR DE SAIDA f 1 MHz OSCILADOR LOCAL Figura 951 8 Grupo A B 12 500 kHz 2 5 501 kHz 3 4 1001 kHz 4 3 999 kHz 5 1 1500 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 27 Q8 Determine a frequ ncia de sa da para o sintetizador da FIG 951 9 fR 10 kHz COMPARADOR DE FASE OSCILADOR LOCAL Figura 951 9 Grupo A B 1 4 99 53 MHz 2 3 100 01 MHZ 3 5 100 47 MHZ 4 1 99 00 MHZ 5 2 470 00 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 28 Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores Objetivos e Descrever a opera o dos circuitos que comp em os sintetizadores de fre qu ncia com prescaler e conversores de frequ ncia e Realizar medidas nos circuitos Material e Unidade base para o sistema MSU mod EP4 fonte de energia cart o pro priet rio mod FIP Unidade de controle e de inser o de defeitos e UTR2 Cart o de pr tica e Oscilosc pio de duplo tra o e Frequencimetro e Volt metro 952 1 No es te ricas 952 1 1 Circuitos montados no cart o de pr tica Os circuitos montados no cart o de pr tica s o veja o diagrama de blocos da FIG 952 1 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos
16. TEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 14 Q3 O que s o as formas de onda obtidas Grupo A B 1 4 Elas apresentam frequ ncias diferentes e n o est o sincronizadas entre si 2 3 Elas t m freq ncias iguais e diferentes fases 3 5 Elas t m freq ncias diferentes e est o sincronizadas entre si 4 1 A sa da do VCO tem 1 10 da frequ ncia do sinal de entrada do PLL 5 2 A entrada do PLL tem 1 10 da freq ncia do sinal de sa da do VCO Q4 Observe as formas de onda nas duas entradas do comparador de fase pontos 16 e 15 Como elas se apresentam Grupo A B 1 3 Elas t m freq ncias e fases iguais 2 4 Elas t m frequ ncias iguais e fases diferentes 3 1 A sa da do divisor tem o dobro da frequ ncia da entrada do PLL 4 2 A sa da do divisor tem a metade da frequ ncia da entrada do PLL Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 15 950 3 Quest es Q5 A faixa ou banda de bloqueio em um sistema PLL a faixa de frequ ncia pr ximo da frequ ncia de livre oscila o fo dentro da qual o VCO Grupo A B 13 Ap s o bloqueio ele permanece sincronizado com o sinal de entrada 2 1 Sempre bloqueio o sinal de entrada 3 2 Pode bloquear o sinal de entrada Q6 Qual das seguintes rela es define o ganho de convers o K de um VCO Grupo A B 1 4 K 0 v 2 3 K 0 v 3 1 K v A0 4 2 K v A0 Tradu o e Formata o Wand
17. a por ta exclusive OR e o outro tipo front triggered trigado na subida isto ele trabalha em correspond ncia com os picos positivos do sinal de entrada Nessa aplica o ser utilizado o segundo detector No pino 14 alimentado por um sinal de refer ncia fR e no pino 3 por um sinal de realimenta o vindo por exemplo do divisor program vel O detector opera na subida da forma de onda dos sinais e assim ele afetado a certo ponto por seu duty cicle ciclo de trabalho Se o sinal de refer ncia leads cobre o sinal fornecido pelos divisores a sa da do comparador pino 13 mantida no intervalo entre as duas formas de onda FIG 952 3 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 31 Se os dois sinais est o exatamente em fase a sa da do comparador mantida em n vel baixo Desse modo com a condi o unlocked desbloqueado obt m se pulsos positivos ou negativos com a carga e descarga do capacitor do filtro atrav s do qual a sa da de uma tens o DC obtida que aciona o VCO adequa damente at que o locking bloqueio seja obtido Uma vez obtida essa condi o a sa da do comparador est em aberto e o capacitor mant m sua carga para um adequado controle do VCO e OJ O pino 14 f N pino 3 SA DA DO alto COMPARADOR aberto pino 13 baixo SA DA
18. d atrav s da sa do do VCO TP17 obt m se frequ ncias m ltiplas de Grupo A B 1 4 100 kHz 2 1 1 MHz 3 2 1 kHz 4 3 10 kHz FIP Pressione INS Q10 Qual das se es do sintetizador n o opera adequadamente Grupo A B 1 5 O divisor fixo por 10 2 3 O comparador de fase Dead O indicador de bloqueio LOCK 4 1 O VCO 5 4 O oscilador de refer ncia de 100 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 48 Sintetizador com convers o de freq ncia Q11 Com refer ncia aos circuitos montados no cart o de pr tica quais os cir cuitos integrados foram empregados para montar o sintetizador com con vers o de frequ ncia Grupo A B 1 4 CI7 CI9 CI10 CI 11 2 5 CI 7 CI 9 CI 8 CI 11 CI 12 3 1 CI 7 CI 8 CI 9 CI 11 CI 12 4 2 CI 7 CI 9 CI 8 CIil 5 3 CI7 CI9 CI 8 CI 10 Q12 Como devem ser conectados os diferentes circuitos entre si Grupo A B 1 4 14 15 19 18 17 30 29 16 2 5 14 15 19 18 17 16 3 1 14 15 19 18 17 32 31 28 27 16 4 2 19 18 17 30 29 28 27 19 14 15 5 3 14 15 19 18 17 28 27 16 e Desconecte o jumper J1 e conecte os circuitos entre si segundo a resposta ltima quest o Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 49 e Conecte o frequencimetro e o
19. do os diodos varicap DV2 DV3 com uma tens o cont nua A frequ ncia de oscila o livre do VCO isto sem tens o aplicada ao diodo va ricap est em torno de 70 MHz quando a tens o aplicada aumenta as capaci t ncias dos diodos varicaps diminuem e assim a frequ ncia de oscila o au menta Tradu o e Formata o Wander Rodrigues 53 de FM Issor Transmi 954 i o DI DATEC L zz TI3A 433A 39v svig 8919M E Ano quoL TODA LIMA ovopamez Sh 6 ASt viorao VII Figura 954 2 Diagrama el trico de um transmissor de FM Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 54 A tens o de controle aplicada aos diodos varicaps fornecida por um compara dor de fase presente no CI 9 CD4046 que seguido por um filtro passa baixa R42 C22 R43 As entradas pinos 14 e 3 do comparador de fase CI 9 s o alimentados por dois sinais um vindo do oscilador de refer ncia de 100 kHz CI 7 e o outro obtido do VCO por meio de divis es adequadas A frequ ncia do VCO na faixa de 80 120 MHz s o divididas por 10 pelo circuito integrado CI 14 F11C90 que opera com l gica ECL e assim pode operar em altas frequ ncias O pr ximo divisor por 10 CI 10 7490 reduz ainda mais a frequ ncia O sinal ent o aplicado ao divisor program vel CI 8 74192 O n mero N total de
20. e fase e um filtro 3 4 Um oscilador cristal de quartzo e um multiplicador de frequ ncia 4 1 Um oscilador a cristal de quartzo e um conversor de frequ ncia Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 42 Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia Objetivos e Criar sintetizadores de frequ ncia com s ntese direta prescaler e convers o de frequ ncia e Realizar medidas nos circuitos Material e Unidade base para o sistema MSU mod EP4 fonte de energia cart o pro priet rio mod FIP FIP1 Unidade de controle e de inser o de defeitos e UTR2 Cart o de pr tica e Oscilosc pio de duplo tra o e Frequencimetro e Volt metro 953 1 Exerc cios UTR2 Desconecte todos os jumpers FIP Insira o c digo da li o 953 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 43 Sintetizador com s ntese direta Q1 Com refer ncia aos circuitos montados no cart o de pr tica quais circuitos integrados podem ser empregados para a cria o de um sintetizador com s ntese direta Grupo A B 1 4 CI7 CI9 CI10 CI 11 2 5 CI 7 CI 9 CI 10 CI 11 CI 12 3 1 CI 7 CI 8 CI 9 CI 11 CI 12 4 2 CI 7 CI 9 CI 8 5 3 CI 7 CI 9 CI 11 CI 12 Q2 Como devem ser conectados os diferentes circuitos entre si Grupo A B 1 4 14 15 19
21. er Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 16 Q7 Determine o ganho de convers o Ka do detector de fase com as seguintes caracter sticas Ve 0 6 V e 460 0 8 rad Grupo A B 1 2 Ka 0 48 V rad 2 3 Ka 0 75 V rad 3 1 Ka 1 33 V rad 4 5 Ka 1 40 V rad 5 4 Ka 0 75 V rad Q8 Um sistema PLL tem as seguintes caracter sticas Frequ ncia de oscila o livre f 45 kHz Faixa de bloqueio B 65 kHz Faixa de captura Bc 7 kHz Qual a frequ ncia de captura m nima femim Grupo A B 1 2 femin 61 5 kHz 2 4 femin 38 0 kHz 3 1 femn 31 5 kHz 4 3 femin 12 5 kHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 17 Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia Objetivos e Descrever o princ pio de opera o de um PLL e Descrever os blocos funcionais e Analisar os par metros caracter sticos e Realizar aplica es simples empregando o circuito PLL Material e Unidade base para o sistema MSU mod EP4 fonte de energia cart o pro priet rio mod FIP Unidade de controle e de inser o de defeitos e UTR2 Cart o de pr tica e Oscilosc pio de duplo tra o 951 1 No es te ricas 951 1 1 No es sobre um PLL O PLL Phase Locked Loop Sistema de la o fechado por fase descrito na ltima li o 950 um sistema composto essencialmente po
22. gues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 60 954 3 Quest es Q7 Quais s o as vantagens no emprego dos sintetizadores de frequ ncia nos r dio transmissores Grupo A B 1 3 Freq ncia portadora fixa e est vel com o emprego de um simples osci lador a cristal de quartzo onde existe uma ampla faixa de freq ncias Freq ncia portadora fixa e est vel com o ajuste do oscilador a cristal de quartzo onde existe uma ampla faixa de frequ ncias Frequ ncia portadora est vel com o emprego de um simples oscilador a cristal de quartzo onde existe uma ampla faixa de frequ ncias Frequ ncia portadora vari vel com o emprego de um simples oscilador a cristal de quartzo onde existe uma ampla faixa de frequ ncias Q8 No transmissor de FM o controle de frequ ncia da portadora obtida com Grupo A B 1 5 Osciladores a cristal de quartzo em temperatura ambiente constante Sistemas PLL com regula o manual da freq ncia do VCO Sistemas PLL com ajuste da freq ncia do VCO com capacitores vari veis Sistemas PLL com ajuste da frequ ncia do VCO com diodos zener Sistemas PLL com ajuste de freq ncia do VCO com diodos varicaps Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 61 Q9 Qual a fun o de um Prescaler Grupo A B 13 Multiplicar a frequ ncia de sa da do VCO 2 5 Reduzir a freq ncia do oscilador de refer ncia
23. ia em torno de 100 kHz e Conecte o oscilosc pio nos pontos 17 sa da do VCO e 15 entrada do siste ma PLL Q1 O que s o essas formas de onda Grupo A B 13 Elas t m a frequ ncia diferen a 2 4 Elas t m frequ ncias iguais e diferen a de fase 3 1 Elas t m frequ ncias e fase iguais 4 2 A sa da do VCO tem uma frequ ncia o dobro da frequ ncia de entrada do PLL Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 13 Q2 Diminua a frequ ncia do sinal de entrada abaixo de 50 kHz O sinal forne cido pelo VCO Grupo A B 12 Permanece sincronizado com o sinal de entrada 2 3 Perde o sincronismo com o sinal de entrada 3 4 Diminui sua amplitude 4 3 Sua frequ ncia igual metade e Observe como a tens o de controle do VCO ponto 19 se modifica com a va ria o do sinal de entrada Multiplicador de Frequ ncia e Conecte os pontos 19 18 entre si sa da do filtro de loop com a entrada do VCO pontos 17 30 sa da do VCO com a entrada do divisor de frequ ncia por 10 e os pontos 29 16 sa da do divisor de frequ ncia com a entrada do comparador de fase e Atrav s do ponto 15 aplique um sinal com forma de onda quadrada com am plitude em torno de 5 Vpp e frequ ncia em torno de 10 kHz e Conecte o oscilosc pio nos pontos 17 sa da do VCO e ponto 15 entrada do sistema PLL Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDA
24. ias pr ximo a f dentro da qual o PLL pode adquirir o bloqueio Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 33 952 1 5 Divisor de frequ ncia por 10 Utiliza se um circuito integrado SN7490 que cont m um contador por 5 e um contador por 2 Conectando se os dois contadores em cascata obt m se um divi sor por 10 Os pulsos entram pelo pino 1 e s o obtidos na sa da do pino 11 en trada e sa da do contador por 5 entram novamente no pino 14 entrada do con tador por 2 e tem se a sa da no pino 12 Figura 952 5 Divisor por 10 952 1 6 Divisor program vel com chaves O circuito integrado SN74192 um contador program vel que pode se emprega do como um divisor FIG 952 6 Atrav s dos pinos 15 1 10 9 um valor decimal carregado no modo bin rio a loading carga ocorre quando o pino 11 est em n vel baixo A entrada pino 14 alimentada por pulsos que ser o contados o contador faz a conta gem do n mero de pulsos igual ao n mero ajustado fornecendo ent o um carry over transporte para o pino 13 Assim ele continua na contagem fornecendo agora um pulso de sa da sempre que houver 10 pulsos na entrada Supondo que seja ajustado o n mero 3 no contador O pino 4 alimentado por um grupo de pulsos para serem contados quando 3 pulsos forem contados quando o quarto pulso for alimentado ele fornecer um
25. ixa o sinal de sa da para frequ ncias utilizadas para o divisor program vel COMPARADOR FILTRO DE FASE PASSA BAIXA fo N P fr Figura 951 5 Sintetizador com Prescaler O prescaler pr escala um divisor que pode operar em altas frequ ncias na ordem de GHz fabricados empregando t cnicas ECL ou similares As frequ ncias de sa da s o Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 22 fo NP fr que s o geradas diretamente pelo circuito VCO que podem oscilar em alta fre qu ncia maior do que aquelas do ltimo caso sintetizador com sa da multiplica da 951 1 6 Sintetizadores com convers o de frequ ncia S o dois os tipos de sintetizadores com convers o de frequ ncia e Com convers o para cima veja FIG 951 6 e Com convers o para baixo veja FIG 951 7 Os sintetizadores com convers o para cima a sa da f de um sintetizador direto convertido para uma frequ ncia maior f por um misturador ou conversor e um oscilador local com frequ ncia f Nesse caso como tamb m para o sintetizador com a sa da multiplicada um cir cuito sintonizado na sa da se faz necess rio o que proporciona as j descritas inconveni ncias Al m disso como o oscilador local est fora do sistema PLL o PLL n o capaz de corrigir eventuais erros na frequ ncia introduzidas por este oscilador Nos sintetizado
26. odulado tamb m aumenta Sem modula o sinal modulante nulo a freq ncia de 9 MHz Quando a amplitude do sinal modulante aumenta a varia o de freq ncia do sinal modulado tamb m aumenta Sem modula o sinal modulante nulo a frequ ncia de 900 kHz Quando a amplitude do sinal modulante aumenta a varia o de fre qu ncia do sinal modulado diminui Sem modula o sinal modulante nulo a frequ ncia de 0 9 MHz Quando a amplitude do sinal modulante aumenta a varia o de fre qu ncia do sinal modulado tamb m aumenta Sem modula o sinal modulante nulo a frequ ncia de 900 kHz Quando a amplitude do sinal modulante aumenta a frequ ncia da porta dora tamb m aumenta FIP Pressione INS Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 59 Q5 Observe o sinal modulado no ponto TP34 ou TP29 Que se o do circuito transmissor de FM n o opera adequadamente Grupo A B 1 3 O gerador senoidal de 600 Hz 2 2 O VCO 3 1 O prescaler 4 5 Os diodos varicaps DV2 DV3 5 4 O diodo varicap DV1 FIP Pressione INS Q6 Observe o sinal modulado no ponto TP43 ou TP29 Que se o do circuito transmissor de FM n o opera adequadamente Grupo A B 1 3 O gerador senoidal de 600 Hz 2 2 O VCO 3 1 O prescaler 4 5 Os diodos varicaps DV2 DV3 5 4 O comparador de fase do CI CD4046 Tradu o e Formata o Wander Rodri
27. omponentes de um PLL e VCO FIG 950 3 um oscilador cuja frequ ncia de sa da proporcional tens o de controle ve o K yv tL 0 27 As caracter sticas mais importantes de um VCO s o e Excurs o de Fregii ncia faixa de frequ ncia alcan vel pelo VCO e Linearidade faixa de frequ ncia na qual a caracter stica linear w1 w gt e Ganho de Convers o Ko K 0 v Go w2 wo Ko ve fo 09 27 1 Figura 950 3 VCO Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 10 Comparador de Fase FIG 950 4 em suas entradas ele aceita dois sinais alternados e fornece uma sa da com a tens o m dia proporcional diferen a de fase entre os dois sinais de entrada O comparador de fase pode ser obtido empregando a t cnica anal gica ou digital O par metro mais comum que ca racteriza seu comportamento denominado de ganho de convers o do detec tor de fase K v A0 Volt rad Com ve tens o m dia de sa da do detector V Ka ganho de convers o W rad 40 diferen a de fase entre os sinais de entrada rad fo Figura 950 4 Comparador de Fase Filtro Passa baixa ele tem os seguintes efeitos no sistema e Determina a faixa ou banda dentro da qual o bloqueio poss vel e Estabiliza as caracter sticas do sistema e ainda proporciona a rejei o de sinais interferentes e Assegura uma r pida realoca o da freq
28. oscilosc pio no ponto TP17 sa da do VCO e Ajuste um n mero N diferente de O zero atrav s da chave thumbwheel Q13 Com o PLL bloqueado locked na sa da do VCO TP17 obt m se fre qu ncias m ltiplas de Grupo A B 1 4 100 kHz 2 1 1MHz 3 2 1 MHz N 100 kHz 4 3 1 MHz N 100 kHz e Verifique a rela o de freq ncia existente entre o oscilador local TP33 a entrada do conversor de frequ ncia TP32 e a sa da do conversor de fre qu ncia TP31 FIP Pressione INS Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 953 Criando Sintetizadores de Frequ ncia 50 Q14 Qual das se es do sintetizador n o opera adequadamente Grupo A B 1 5 O divisor fixo por 10 2 3 O comparador de fase 3 2 O conversor de frequ ncia 4 i O oscilador local de 1 MHZ 5 4 O oscilador de refer ncia de 100 kHz FIP Pressione INS Q15 Qual das se es do sintetizador n o opera adequadamente Grupo A B 1 5 O divisor fixo por 10 2 3 O comparador de fase 3 2 O conversor 4 i O oscilador local de 1 MHZ 5 4 O divisor program vel Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 51 Li o 954 Transmissor de FM Objetivos e Descrever a opera o de um transmissor de FM sintetizado e Realizar medidas nos circuitos Material e Unidade base para o sistema MSU mod EP4 fonte de energia cart o pro prie
29. r FIG 951 1 e Um VCO Voltage Controlled Oscillator Oscilador Controlado por Tens o e Um comparador de fase Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 18 e Um filtro passa baixa FILTRO PASSA BAIXA COMPARADOR DE FASE ENTRADA Ro Figura 951 1 Sistema PLL Na aus ncia de sinal vi aplicado entrada do sistema e A tens o de controle v lt aplicada ao VCO igual a zero e O VCO gera uma frequ ncia fo frequ ncia de oscila o livre Na presen a de um sinal aplicado entrada e O comparador de fase compara a PHASES Fases dos sinais de entrada v e Vo e gera um sinal de erro Ve em fun o da diferen a de fase entre os dois sinais e O sinal de erro ap s ser filtrado com um filtro passa baixa aplicado ao VCO e for a a frequ ncia de oscila o a variar at obter uma diferen a cons tante entre as duas fases dos sinais de entrada isso significa que f e f s o iguais e O processo continua at que a frequ ncia do VCO iguala frequ ncia f assim o sistema dito fechado ou bloqueado por fase phase locked 951 1 2 Sintetizadores de Frequ ncias Uma das aplica es mais utilizadas para um PLL a s ntese de frequ ncia em muitos sistemas onde diversas frequ ncias s o necess rias em intervalos discre tos Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC
30. r da FIG 952 3 est limitado em freq ncia pelo divisor program vel Divisores operando em freq ncias m ximas de algumas dezenas de MHz est o dispon veis facilmente e desta forma est o limitadas tamb m as freq n cias de sa da Figura 951 3 Sintetizadores com s ntese direta 950 1 4 Sintetizadores com a sa da multiplicada Nesses circuitos a frequ ncia de sa da de um sintetizador com sintese direta multiplicada por H empregando se um multiplicador de frequ ncia fo N H fp Figura 951 4 Sintetizador com a sa da multiplicada Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 21 O sintetizador com a sa da multiplicada apresenta dois inconvenientes e Para obter a multiplica o da frequ ncia torna se necess rio o emprego de circuitos seletivos Como a faixa de frequ ncia desejada a ser obtida fre quentemente ampla duas necessidades contr rias devem ser satisfeitas e Emprego de circuitos seletivos para obter uma multiplica o adequada e Emprego de circuitos com uma determinada faixa passante para diferentes frequ ncias m ltiplas e Pequenas varia es na sa da do VCO s o multiplicadas por H e assim po dem provocar varia es inaceit veis na frequ ncia de sa da 951 1 5 Sintetizador com Prescaler Pr escala Um divisor fixo por P inserido antes do divisor program vel que ba
31. res com convers o para baixo o misturador ou conversor inse rido dentro do sistema PLL tal que os eventuais erros introduzidos pelo oscilador local podem ser corrigidos Circuitos sintonizados de sa da n o se fazem necess rios mas o VCO oscila na frequ ncia f N fp Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Freqi ncia 23 fo fL N fR COMPARADOR DE FASE CONVERSOR fL OSCILADOR LOCAL Figura 951 6 Sintetizador com convers o para cima COMPARADOR DE FASE fo N P fR CONVERSOR OSCILADOR LOCAL Figura 951 7 Sintetizador com convers o para baixo 951 2 Quest es FIP Insira o c digo da li o 951 Q1 Partindo de um sistema PLL b sico poss vel obter um sintetizador de fre q ncia pela adi o de um Grupo A B 1 3 Oscilador controlado por tens o VCO posterior 2 4 Divisor program vel de freq ncia 3 2 Prescaler pr escala 4 1 Multiplicador de freq ncia Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 951 Introdu o aos Sintetizadores de Frequ ncia 24 Q2 Qual das seguintes express es define a frequ ncia de sa da de um sinteti zador com s ntese direta Grupo A B 1 2 fs fr N 24 f NH f 3 1 fo N fr 4 3 f N P fr Q3 Qual o circuito que limita a frequ ncia num sintetizador com s ntese dire ta Grupo A B
32. sa baixa que segue o comparador de fase sua resposta de frequ ncia de fato tal que permite apenas passar frequ ncias baixas correspondentes a varia es muito lentas da portadora que s o propor cionadas instabilidade da portadora A modula o introduzida pelo sinal modulante tem frequ ncias m nimas da or dem de algumas dezenas de Hz essas frequ ncias s o detectadas pelo compa rador de fase e ent o s o eliminadas pela a o passa baixa do filtro e assim elas n o proporcionam nenhum efeito sobre o PLL 954 2 Exerc cios UTR2 Desconecte todos os jumpers FIP Insira o c digo da li o 954 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 56 Transmissor de FM sintetizado Q1 Com refer ncia aos circuitos montados no cart o de pr tica quais circuitos integrados devem ser empregados para a constru o de um transmissor de FM sintetizado Grupo A B 1 4 CI 7 CI 9 CI 10 CI 11 CI 13 2 5 CI 7 CI 9 CI 10 CI 11 CI 12 CI 13 3 2 CI 7 CI 8 CI 13 CI 14 CI 10 4 1 CI 7 CI 9 CI 8 CI 13 CI 14 CI 10 5 3 CI7 CI9 CI 8 CI 13 Q2 Como devem ser conectados os diferentes circuitos entre si Grupo A B 1 4 14 15 19 18 17 30 29 16 2 5 14 15 19 18 17 16 34 28 3 1 14 15 19 20 34 30 29 28 27 17 4 2 14 15 19 20 34 32 31 28 27 16 523 14 15 19 20 34 30 29 28 27
33. t rio mod FIP FIP1 Unidade de controle e de inser o de defeitos e UTR2 Cart o de pr tica e Oscilosc pio de duplo tra o e Frequencimetro 954 1 No es Te ricas 954 1 1 Sintetizador de Frequ ncia Program vel O emprego dos sintetizadores de frequ ncia na gera o da portadora para os transmissores n o apenas para FM uma t cnica frequentemente utilizada co mo uma vantagem especialmente por duas raz es e A frequ ncia portadora controlada por um PLL e assim mant m uma esta bilidade igual de um oscilador a cristal de quartzo Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 954 Transmissor de FM 52 e N o necess ria a troca do cristal de quartzo para mudar o canal de trans miss o mas um simples cristal de quartzo cobre uma ampla faixa de fre qu ncias A FIG 954 1 apresenta diagrama de blocos funcional do transmissor montado no cart o de pr tica e a FIG 954 2 apresenta o diagrama el trico desse transmis sor ENTRADA DE AUDIO O OSCILADOR DE REFERENCIA FILTRO PASSA BAIXA 100 kHz e DIVISOR 10 PRESCALER 10 Figura 954 1 Diagrama de blocos de um transmissor de FM 954 1 2 Descri o do circuito A portadora gerada por um oscilador controlado por tens o VCO contido no CI 13 MC1648 A frequ ncia de oscila o determinada por um circuito resso nante L1 DV2 DV3 e pode ser variada acionan
34. ta o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 35 fio lt fs lt 15fio pode se demonstrar que a frequ ncia de sa da four ser Sour fs fo e assim o flip flop fornece a frequ ncia de convers o Figura 952 7 Conversor de frequ ncia 952 2 Exerc cios UTR2 Desconecte todos os jumpers FIP Insira o c digo da li o 952 Oscilador de refer ncia e Conecte o oscilosc pio e o frequencimetro ao ponto 14 oscilador de refer n cia a quartzo Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 36 Q1 Qual o valor da frequ ncia medida Grupo A B 1 4 1 MHz 2 3 O valor indicado pela chave 3 1 Dez vezes o valor indicado pela chave 4 2 100 kHz Caracter stica frequ ncia tens o do VCO Conecte o ponto 13 ao ponto 18 Conecte um volt metro no ponto 13 e um frequencimetro no ponto 17 Ajuste o trimmer RV4 que alimenta o VCO com uma tens o variando entre O e 5 VDC me a a frequ ncia de sa da do VCO ponto 17 e anote os valores de tens o e frequ ncia em uma tabela simular quela apresentada na FIG 952 8 Monte um gr fico representando o comportamento da frequ ncia de sa da em rela o s varia es da tens o de entrada assim obt m se a curva caracte r stica frequ ncia versus tens o do VCO Tradu o e Formata o Wander Rodrig
35. tizadores 39 e Ajuste o n mero 5 nas chaves e observe os n veis de tens o atrav s dos pi nos do divisor pontos 23 24 25 e 26 Q4 Quais os n veis na entrada bin ria foram programada Grupo A B 1 5 1 alto 2 baixo 4 baixo 8 baixo 2 4 1 alto 2 baixo 4 alto 8 baixo 3 2 1 baixo 2 baixo 4 baixo 8 alto 4 1 1 alto 2 alto 4 baixo 8 baixo 5 3 1 alto 2 alto 4 alto 8 baixo Calibra o do oscilador local e Conecte o frequencimetro no ponto 33 e Ajuste CV1 para obter um valor de frequ ncia igual a 1 MHz Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 40 952 3 Quest es Q5 O circuito integrado CD4046 cont m Grupo A B 1 2 Um sistema PLL completo 2 3 Um sistema PLL completo exceto o filtro de oop 3 4 Um VCO e um comparador de fase 4 1 Um VCO e um filtro passa baixa Q6 Quais dos seguintes circuitos integrados podem ser empregados como um divisor program vel Grupo A B 1 5 SN 7474 2 3 SN 7490 3 4 CD 4046 4 1 SN 74192 5 2 SN 7400 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 41 Q7 O conversor de frequ ncia consiste de um Grupo A B 13 VCO e um oscilador a cristal de quartzo 2 2 Comparador d
36. tro passa baixa Na aus ncia do sinal v aplicado entrada do sistema A tens o de controle vc aplicada ao circuito VCO igual a zero O VCO gera um frequ ncia f denominada de frequ ncia central ou frequ n cia de oscila o livre Na presen a de um sinal aplicado entrada O comparador de fase compara as PHASES Fases dos sinais de entrada v e vc e gera um sinal de erro Ve fun o da diferen a de fase entre os dois si nais O sinal de erro ap s ser filtrado com um filtro passa baixa aplicado ao VCO e for a a frequ ncia de oscila o variar at obter uma diferen a constan te entre as duas fases dos sinais de entrada isso significa ter fo e f iguais O processo continua at que a frequ ncia do VCO coincida com f ent o se diz que o sistema est fechado pela fase dos sinais phase locked v COMPARADOR FILTRO ENTRADA i DE FASE PASSA BAIXA i Xo Na Figura 950 1 Diagrama de blocos de um PLL Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop Figura 950 2 Caracter stica Tens o Frequ ncia 950 1 2 Par metros Caracter sticos de um Sistema PLL e CAPTURE RANGE Faixa de Captura a faixa de frequ ncia pr xima de f dentro da qual o sistema PLL pode estabilizar ou adquirir o bloqueio fecha mento em fase com sinal de entrada Ela particularmente depende de um filtro se de fato ff for superior frequ ncia
37. u ncia do oscilador na presen a de sinal de entrada quando o sistema sai do bloqueio devido ao ru do e Determina a dura o da resposta transit ria do sistema em fun o das mudan as nas frequ ncias de entrada Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 11 Os filtros empregados podem ser do tipo passivo ou ativo os filtros ativos s o mais utilizados porque eles apresentam melhores caracter sticas e circuitos menos complexos 950 1 5 Aplica es t picas dos PLL Os PLL encontram diversas aplica es na rea de Telecomunica es bem como nos Sistemas de Controle Autom tico e s o empregados como e Multiplicadores de frequ ncia e Sintetizadores de frequ ncia e Demoduladores de FM e Demoduladores de FSK e Extratores de sincronismo e Regeneradores de portadora e de clock e Detector de tom e Controladores de velocidade de motores e Decodificadores stereo e Entre outros 950 2 Exerc cios UTR2 Desconecte todos os jumpers FIP Insira o c digo da li o 950 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DIDATEC Li o 950 PLL Phase Locked Loop 12 Circuito b sico do PLL e Conecte os pontos 19 18 entre si sa da do loop entrada do VCO e os pontos 17 16 sa da do VCO com a entrada do comparador e Atrav s do ponto 15 aplique um sinal de onda quadrada com amplitude em torno de 5 Vpp e frequ nc
38. ues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 37 Q2 A partir da curva tra ada pode se afirmar que o VCO tem um comporta mento quase linear na faixa de frequ ncia Grupo A B 1 5 Entre 100 kHz e 5 MHz 2 3 Menor do que 100 kHz 3 4 Maior do que 2 MHz 4 2 Entre 100 kHz e 1 MHz 5 1 Entre 10 kHz e 100 kHz Tens o de Entrada Freq ncia de Sa da VDC kHz 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sintetizadores 38 Ventrada Figura 952 8 Divisor program vel e chaves e Conecte o ponto 14 ao ponto 28 a fim de aplicar um sinal com forma de onda quadrada de 100 kHz na entrada do divisor program vel e Conecte o oscilosc pio entrada e a sa da do divisor pontos 28 e 27 respec tivamente e Ajuste um n mero N diferente de O nas chaves e observe as formas de on das Q3 Atrav s da sa da do divisor ponto 27 tem se Grupo A B 1 3 N pulsos muito estreito para cada pulso de entrada 2 1 Um pulso para cada N pulsos de entrada 3 4 Um sinal com forma de onda quadrada com frequ ncia igual a N 4 2 Um sinal com forma de onda quadrada com freq ncia N vezes a fre q ncia de entrada Tradu o e Formata o Wander Rodrigues DI DATEC Li o 952 Descri o dos Circuitos dos Sinte
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