CD4046工作原理：輸入信號 Ui從14腳輸入后，經(jīng)放大器A1進行放大、整形后加到相位比較器Ⅰ、Ⅱ的輸入端，上圖開關(guān)K撥至2腳，則比較器Ⅰ將從3腳輸入的比較信號Uo與輸入信號Ui作相位比較，從相位比較器輸出的誤差電壓UΨ則反映出兩者的相位差。UΨ經(jīng)R3、R4及C2濾波后得到一控制電壓Ud加至壓控振蕩器VCO的輸入端9腳，調(diào)整VCO的振蕩頻率f2，使f2迅速逼近信號頻率f1。VCO的輸出又經(jīng)除法器再進入相位比較器Ⅰ，繼續(xù)與Ui進行相位比較，最后使得f2＝f1，兩者的相位差為一定值，實現(xiàn)了相位鎖定。若開關(guān)K撥至13腳，則相位比較器Ⅱ工作，過程與上述相同，不再贅述。

 

CD4046鎖相環(huán)應(yīng)用

　 

　CD4046內(nèi)部電原理框圖

下圖是CD4046的引腳排列，采用16腳雙列直插式，各管腳功能：

 CD4046引腳圖

　　1腳相位輸出端，環(huán)路人鎖時為高電平，環(huán)路失鎖時為低電平。

　　2腳相位比較器Ⅰ的輸出端。

　　3腳比較信號輸入端。

　　4腳壓控振蕩器輸出端。

　　5腳禁止端，高電平時禁止，低電平時允許壓控振蕩器工作。

　　6、7腳外接振蕩電容。

　　8、16腳電源的負端和正端。

　　9腳壓控振蕩器的控制端。

　　10腳解調(diào)輸出端，用于FM解調(diào)。

　　11、12腳外接振蕩電阻。

　　13腳相位比較器Ⅱ的輸出端。

　　14腳信號輸入端。

　　15腳內(nèi)部獨立的齊納穩(wěn)壓管負極。

　　CD4046典型應(yīng)用電路：

　　下圖是用CD4046的VCO組成的方波發(fā)生器，當(dāng)其9腳輸入端固定接電源時，電路即起基本方波振蕩器的作用。振蕩器的充、放電電容C1接在6腳與7腳之間，調(diào)節(jié)電阻R1阻值即可調(diào)整振蕩器振蕩頻率，振蕩方波信號從4腳輸出。按圖示數(shù)值，振蕩頻率變化范圍在20Hz至2kHz。

 

　　下圖是CD4046鎖相環(huán)用于調(diào)頻信號的解調(diào)電路。如果由載頻為10kHz組成的調(diào)頻信號，用400Hz音頻信號調(diào)制，假如調(diào)頻信號的總振幅小于400mV時，用CD4046時則應(yīng)經(jīng)放大器放大后用交流耦合到鎖相環(huán)的14腳輸入端環(huán)路的相位比較器采用比較器Ⅰ，因為需要鎖相環(huán)系統(tǒng)中的中心頻率f0等于調(diào)頻信號的載頻，這樣會引起壓控振蕩器輸出與輸入信號輸入間產(chǎn)生不同的相位差，從而在壓控振蕩器輸入端產(chǎn)生與輸入信號頻率變化相應(yīng)的電壓變化，這個電壓變化經(jīng)源跟隨器隔離后在壓控振蕩器的解調(diào)輸出端10腳輸出解調(diào)信號。當(dāng)VDD為10V，R1為10kΩ，C1為100pF時，鎖相環(huán)路的捕捉范圍為±0.4kHz。解調(diào)器輸出幅度取決于源跟隨器外接電阻R3值的大小。

　　下圖用CD4046與BCD加法計數(shù)器CD4518構(gòu)成的100倍頻電路。剛開機時，f2可能不等于f1，假定f2<f1，此時相位比較器Ⅱ輸UΨ為高電平，經(jīng)濾波后Ud逐漸升高使VCO輸出頻率f2迅速上升，f2增大值至 f2=f1，如果此時 Ui滯后 U0，則相位比較器Ⅱ輸出UΨ為低電平。UΨ經(jīng)濾波后得到的Ud信號開始下降，這就迫使VCO對f2進行微調(diào)，最后達到f2/N=f1，并且f2與f1的相位差Δφ=0°。，進入鎖定狀態(tài)。如果此后f1又發(fā)生變化，鎖相環(huán)能再次捕獲f1，使f2與f1相位鎖定。