廣播發射機MC145151P在激勵器鎖相電路中的應用

文丨姜云翠

（遼寧省丹東廣播電視三三三臺，遼寧丹東 118300）

目前，丹東廣播電視臺三三三臺使用的是DAM數字調幅發射機，單機工作頻率輸出穩定可靠，能較好地與鄰臺頻率維持同步，這些都歸功于發射機的本機振蕩器中的鎖相電路，它采用的是MC145151P大規模集成的CMOS器件。下面就介紹一下MC145151P的各項功能及在DAM發射機中波激勵器鎖相電路中的應用，供同行們參考。

1 MC 145151 P的功能

MC145151P是一種大規模集成的CMOS器件，它主要應用于電視系統、電路調諧、發射機等系統中的頻率合成。

MC145151P的片腳分布見下圖：

它的輸出與下列因素有關：1）14腳并列輸入線的輸入狀態；2）12位R計數器的輸出狀態，而本因素又直接與RA0～RA2的編碼方式及0SCin的輸入有關。當編碼方式一定后，R計數器按固定比例轉換0SCin的外接輸入頻率；3）fin與14位N計數器的比例關系；4）當?v、?r和fv懸空時，僅鑒相器A工作，它的輸出端只有LDout和 PDout。

2 管腳說明

Fin（第1腳）——N計數器的輸入端之一；Vss（第2腳）——線路地；Vdd（第3腳）——電源電壓；PDout（第4腳）——鑒相器A的三態輸出端，用以輸出環路誤差信號；當鑒相器B以雙路輸出時，也用于同樣的目的。

fn為R計數器的輸出頻率；fn’為N計數器的輸出頻率。當fn’>fn或fn’相位超前時，PDout輸出負脈沖；當fn’

RA0-RA2（第5、6、7腳）——此三腳的不同組合，可以決定分頻器在8種組合中究竟取哪一種分頻值；?r、?v（第8、9腳）——鑒相器B的輸出端，在片外連接可取得單端誤差信號；fv（第10腳）——N計數器的輸出端，片內與鑒相器輸入端相連，有此輸出端N計數器可單獨使用；N輸入端（第11～20、22～25腳）——N0～N13輸入可組成16383種不同的頻率；T/R（第21腳）——此腳“0”電平時，加法器給N端的輸入數據偏移固定值856，此腳處于電平時不加偏移；0SCin、0SCout（第26、27腳）——與片外晶體并聯可形成一個基準振蕩器。0SCin（27腳）還可單獨作為外來基準振蕩頻率的輸入端；LDout（第28腳）——鎖相狀況檢波輸出。當環路鎖定時，呈高電平；失鎖時呈低電平。

3 MC 145151 P在中波激勵器中的應用

激勵器作為發射機的心臟，能在功率不等、頻率不等的AM中波調幅廣播發射機上換用。鎖相環路是激勵器的核心電路之一，它的任務是在盡可能短的時間里，使激勵的工作頻率（f。）準確、穩定地工作在發射機的預定載頻上。鎖相電路有多種實現方法。但其電路不外乎是參考振蕩器、分頻器、載波采樣和分頻器、壓控振蕩器、鑒相器、包括諧波濾波器在內的f。校頻電路以及鎖定情況的監控和執行電路等等。

筆者介紹的是一個以大規模數字集成電路MC145151P為核心器件，與5部分主要外圍電路所共同組成的較為先進的鎖相電路。它的主要特點是：捕捉鎖定時間短（2 s左右）、工作穩定可靠、故障率低、功耗小、更換載頻極為方便、傳遞函數線性程度高。下面簡述MC145151P及其外圍電路在中波激勵器中的應用。

3.1 參考頻率與最小頻率間隔

參考頻率9216KHZ的方框表示一個獨立的高穩定度的晶體振蕩器。它向MC145151P提供9216KHZ的參考頻率f1，經由27腳輸入MC145151P。

片內RA0接+5V，而RA1、RA2接地，三者的地址碼為“001”，由下表可知分頻值為128。即片外參考頻率f1經片內參考頻率分頻器按128分頻比處理后，得到fn。

基準分頻器分頻值編碼表

即，本電路所規定的最小頻率間隔為72KHZ，經過8分頻后，得到頻率間隔為9KHZ的載波頻率。

3.2 頻率預置開關

頻率預置開關是8位二進制數輸入開關，構成8位二進制數，可組合出256種狀態。我們稱每種組合的取值為N。頻率預置開關的作用在于，發射機工作之前，人為地事先規定發射機的工作頻率f0值。我們知道，中波波段的頻率范圍為531KHZ～1602KHZ，乘以8后為4248KHZ～12816KHZ。若以72KHZ為最小間隔，則整個波段最多可容120個工作頻率。

中波段左邊界為531KHZ，它對應著Nmin=531×8÷72=59

中波段右邊界為1602KHZ，它對應著Nmax=1602×8÷72=178

其間剛好為120個頻率點。

由上計算可以看出，僅當N在531×8=4248——1602×8=12816區間時，預置開關的狀態組合對于中波廣播來說才是合理有效的。

對于中波段任何合理的f0，其預置開關的狀態位置可由下式算出：

設f0=1035KHZ，以我臺中央一套1035KHZ發射機為例：

由N=8×f 0÷72 K H Z可知，N=8×1035÷72=115。

將115轉換為二進制數得“1110011”，不足8位用0補位得“01110011”，即N7-N0對應為“01110011”。

“0”表示接地，“1”表示懸空。

由上述可知，當我們對發射機的工作頻率f0的要求一定時，預置開關的位置也就一定了。

3.3 壓控振蕩器（VCO）

壓控振蕩器既是鎖相環的信號源，又是最終的受控對象。它向鎖相環提供f0’的采樣信號，為的是證實f0’是否需要校正。若振蕩信號的頻率相位正是我們所需要的，即電路處于鎖定狀態。

若f0’與預置開關的要求不一致，則環路失鎖。此時，4腳提供正偏或負偏置脈沖，經檢波器成為直流電壓，加到變容二極管上來校正振蕩頻率。

3.4 鎖相狀態的監視與執行電路

鎖相狀態由28腳LDout提供。環路失鎖時，28腳輸出低電平。若環路處于鎖定狀態，則28腳提供高電平，由它來控制電路的鎖定指示電路（燈光指示或聲音指示）。

通過上述各部分外圍的敘述，我們已對MC145151P在鎖相電路中的作用有了一個比較全面的了解，得出以下結論：在電路中參考頻率為9216KHZ，片內分頻比為128時，到振蕩頻率的有效間隔恒定為72KHZ。經過8次分頻后得到我們所需要的中波載頻信號。（圖中的2f0為脈寬調制信號的基準信號）。

遼寧一套為例，在603×8=4324KHZ的基礎上，加上72KHZ的整倍數所得到的數（單位：KHZ），除以8后就是中波廣播頻點（即：遼寧一套的頻點612KHZ）。

[1]哈爾濱廣播器材公司發射機產品說明書.