基于LM567無線遙控電路設計是利用調制解調知識及專用解碼芯片(低頻集成鎖相環(huán)路解碼器)自主設計的無線發(fā)射接收裝置。電路可以根據(jù)需要以設計不同的發(fā)射、接收頻率,避免因使用同一發(fā)射接收模塊而產(chǎn)生的干擾。
1.LM567簡介
集成鎖相環(huán)路解碼器LM567是美國國家半導體公司生產(chǎn)的56系列集成鎖相環(huán)路中的一種,其同類產(chǎn)品還有美國Signetics公司的SE567/INE567等。LM567是一個高穩(wěn)定性的低頻集成鎖相環(huán)路解碼器,由于其良好的噪聲抑制能力和中心頻率穩(wěn)定性而被廣泛應用于各種通訊設備中的解碼以及AM、FM信號的解調電路中。
LM567為8腳直插式封裝,工作電壓為4.75-9V.工作頻率可從0.OIHz-500KHz,靜態(tài)工作電流為8mA,其內部結構、引腳定義及外圍元件連接方法如圖1所示。
圖1 ?LM567內部結構及外圍元件圖示
LM567內部包含了兩個鑒相器PD1及PD2、放大器AMP、電壓控制振蕩器VCO等單元電路。鑒相器PD1、PD2均采用雙平衡模擬乘法器電路,在輸入小信號情況下(約幾十mV),其輸出為正弦鑒相特性,而在輸入大信號情況下(幾百mV以上),其輸出轉變?yōu)榫€性(三角)鑒相特性。鎖相環(huán)路輸出信號由電壓控制振蕩器VCO產(chǎn)生,電壓控
制振蕩器的自由振蕩頻率(即無外加控制電壓時的振蕩頻率)與外接定時元件Rt、Ct的關系式為:
當環(huán)路用于單音解調時,電路則利用PD2輸出的相差信號。PD2利用壓控振蕩器輸出的信號經(jīng)900移相后再與輸入信號進行鑒相,是一正交鑒相器。在環(huán)路鎖定情況下,PD2的兩個輸入信號在相位上相差約為900,因而PD2的輸出電壓達到其輸出范圍內的最大值,再經(jīng)運算放大器AMP反相,在其輸出端輸出一個低電平。AMP的輸出端為OC輸出方式,低電平輸出時可吸收最大lOOmA的輸出電流。該端口的低電平輸出信號除可由上拉電阻轉換為電壓信號以與Tl‘L或CMOS接口電路相匹配外,還可直接驅動LED及小型繼電器等較大負載。
接在2腳的環(huán)路濾波電容C2與內部電阻一道構成鎖相環(huán)路的RC積分濾波器,該濾波器時間常數(shù)的大小在很大程度上決定了鎖相環(huán)路的環(huán)路帶寬BW的大小。當BW較大時,捕獲范圍大而穩(wěn)定性差。減小BW則正好相反,其穩(wěn)定性較好而捕獲范圍變小。LM567的環(huán)路帶寬BW可由下式計算:
BW=1070(Vi/foC2)^1/2
式中,BW為占fo的百分比;Vi為輸入信號的幅值(rms);C2為濾波電容的容量(單位為uF)。當LM567信號輸入端加入幅度為20mV以上的交流信號且頻率落人fo*(1±BW)范圍內時,輸出端輸出一個低電平的檢測信號。以下電路的設計,正是基于LM567的這一特性。
2.無線發(fā)射電路設計
本實驗首先利用LM567產(chǎn)生音頻振蕩信號作為調制信號。采用圖2所示電路,由
(其中R5為5腳外接定時電阻,C4為6腳外接定時電容)知,理論上可從5腳輸出頻率為38KHz的方波信號01。
圖2 ?音頻調制信號發(fā)生電路圖
如圖3所示,VD1二極管調制信號經(jīng)電阻R4加至27MHz晶振兩端,并同時接至高頻三極管9018基極。通過實驗選配合適的電容、電阻和電感使VT1具有適當?shù)闹绷鞴ぷ麟妷海沟卯斢幸纛l調制信號輸入時,用示波器能觀察到VT1的射極輸出含有LM567音頻信號的高頻載波信號,從而實現(xiàn)了調制。通過電容Cl耦合經(jīng)天線即可把該信號發(fā)射出去。對于調制過程,需要的工作電壓較高,故采用LM567的最高工作電壓9V。
圖3 高頻信號發(fā)射電路圖
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