請教PLL ic的工作原理。(在89C52的板子上)

flyingmax

在壞掉的機板上看見一顆PLL ic (鎖頻器), 想請教工作原理
我gooole認知的工作原理如下：
1.PLL可以輸入2組頻率，還有一組由電壓控製的頻率產生器(VCO)
2.晶振提供一組參考頻率給PLL, 如果輸入到PLL的2組頻率不一致, PLL會調整不同的電壓給VCO-in, 故VCO-out會輸出不同頻率
3.VCO-out提供第二組頻率給PLL, 這個過程一直持續到第一組、第二組頻率相同為止.
網路google到的圖：


我的問題是：
1.PLL單獨讓組clock相等，並沒輸出任何clock到其他地方，這樣的意義為何呢？
2.我量PLL 2組輸入頻率的腳位(Fin_A與Fin_B)，發現Fin_B頻率只出現一陣子就消失, 可是PLL不是該全時運作嗎？

請大家協助，感恩.

IC圖如下：


data檔：
http://bbs.pigoo.com/forum.php?m ... 8MzgwNjF8NjA5NjI%3D

duke83

PLL 電路有三個關鍵元件，VCO、相位比較器與除頻器，除頻器不在這個 IC 裡面，可能是固定除 N 或是可變除 N。
PLL 的原理是利用一個低頻的穩定頻率來獲得一個高頻的穩定頻率，兩者的頻率比就是除 N 的數值。
有些 PLL 還有除 R 的除頻器，讓相位比較器工作在比較低的頻率或比較低的頻率調整步進，這時除 R 是固定而除 N 是可變的。
PLL 的設計關鍵在 RC 濾波器的數值，如果無法配合 VCO 的常數就會有比較高的相位雜音，這個 IC 也內建了 Charge Pump 能夠提高鎖定速度。

所以第一個問題是你沒看到外部除 N 的 IC，在這顆外部 IC 的輸入端也是 TLC2932 的 VCO OUT （Pin 3）上的頻率絕對與 FIN-A 不一樣。
第二問題是正常工作時 FIN-A 與 FIN-B 的頻率會是一樣，但脈波寬度就不見得會一樣，FIN-B 由於是經過除 N 所以脈波會變窄，甚至窄到示波器不易看到。
舉例說除 N 是除 64 的數值，這個脈波寬度就會變成 64 分之一。
你可以 PFD OUT （Pin 6）上頭來看相位比較器的輸出波型，脈波越窄鎖定的工作做的越好。

flyingmax

謝謝duke大精采的解說,
檢查後發現這個TLC2932的VCO_out、Fin_A(100khz)  Fin_B 是連到另一個IC的I/O上(QL4016).
可能VCO_in也是連到QL4016。

R N的原理我還不太懂，改天再google看看

另請教幾個小問題,

1.我用探棒測量Fin_B，發現頻率緩慢升高(例如由9Khz->10khz), 過程約40秒, 但正常時是不是該在幾毫秒內就達到穩定狀態？
2.用探棒測量PFD_out時，有抓到振動波形但確實不清楚, 且PFD_out的垂直振幅(X)會在40秒內慢慢縮小,
是不是因為PFD波型的脈波寬度(Y)愈來愈短, 導致示波器無法正確顯示X的振幅?

這麼問是因為我怕用探棒去量頻率的腳位反而造成IC工作不正常.
這TL2932運作40秒之後，Fin_B會變成平坦無訊號、PFD也變成一個平坦的電位.

感恩!!

duke83

flyingmax 發表於 2016-7-11 12:09 AM
謝謝duke大精采的解說,
檢查後發現這個TLC2932的VCO_out、Fin_A(100khz)  Fin_B 是連到另一個IC的I/O上(QL ...

PLL 的除 R 除 N 可以看這個應用
http://blog.xuite.net/jesonchung/scienceview/93557056-基於鎖相回路(PLL)的低頻正弦波產生器設計

PLL 的鎖定不會長達 40秒，但也不會快到只有幾 mS，一般正常值約在幾十 mS 之間，但還是要看整個回路才好說，QL4016 是個 PLD 可程式邏輯元件看不出來。
據你的描述此 PLL 是有往鎖定的方向動作，動作到最後 FIN-B 與 PFD 都會變得很窄，這考驗您使用示波器的技能，如是類比示波器請將亮度調高，並改變觸發模式成手動等操作。
鎖定到最後 FIN-B 一定還有訊號 PFD 才會呈現較平坦的情況，沒有 FIN-B 就失鎖了。
用探棒去看 PFD 信號要用 x10 低容量的高頻探棒，否則這個探棒電容會影響整體動作，失鎖是不至於但鎖定脈波會變寬變差，有些 IC 有 PFD 的緩衝放大輸出或鎖定檢測邏輯電路就能避免此一情況。

也有可能是故意的行為類似休眠的動作，鎖定後 40 秒自己關掉 PLL 振盪，不知道這是什麼製品也不想猜。

不懂的是這是為了維修還是純粹只是好奇與學習？

flyingmax

hi,
我不是電子人員也不是維修人員，純粹是好奇, 而且這是目前唯一能 "耳根清靜"的小興趣, 家有母老虎的男人應都有同感...

最初想拆它幾顆VR, 後來就從板子上每個點開始量起，
這塊板子應該是音響之類的設備，家裡其他能拆的都拆光丟了,
google圖片如下：(品牌Motu 828-opened 板子型號828 fire wire  s&s research inc. 2000)
http://studiorepair.com/gallery/ ... 001_0703025993.html

你的解說十分詳細清楚, 我用類比示波器量發現探棒的檔位會影響它的運作，後來都用10x測量，PFD變平 與 Fin-B一直運作到失去訊號, 應該如您所說它是40秒後失效, 可惜我還不知怎麼把這種IC解焊換看看

會先找時間把IC週邊的元件解焊量是否正常， 感謝Duke大

duke83

這是音樂介面，也就是多音軌的音效卡，A/D D/A 轉換器 1394 介面，也算是好玩的機器。
可以取代電腦的音效卡，音質比電腦板上的好上太多底躁很低，搭配音樂軟體可以玩混音編輯與音效，首先電腦要能抓到其驅動程式。
要問你如何取得這台機器，這種機器不會太便宜用料不會太差，加上本身耗電低無發熱，所以不容易壞，不要亂拆應該還能使用。

圖片集中沒看到 TLC2932 這顆 IC，但我猜這應該是產生數位音頻訊號中的 Sample Rate，也就是 44.1KHz / 48KHz 的取樣頻率。
可能是你沒接入音樂信號或接上電腦那端，這台機器就不開工，只等你 40 秒。

如果這台沒壞就能玩玩電腦音樂，玩電腦音樂比玩電子線路快樂的多，母老虎也不會管。

flyingmax

duke83 發表於 2016-7-11 04:42 PM
這是音樂介面，也就是多音軌的音效卡，A/D D/A 轉換器 1394 介面，也算是好玩的機器。
可以取代電腦的音效 ...

這台是以前工廠放廣播唱卡拉的設備, 我拿到時並不是一台而是一組鐵櫃,
包含數台這種設備, 與一些比較常見的設備像擴大機喇叭麥克風 廣播台 瑩幕等等

我曾接上筆電，但windows沒跳出驅動程式畫面, @.@  它就淪為我好好拆的對象
如果它真的是名貴的機器....阿靠那我虧大了....

補張手機拍的照片，TLC2932就是上方小小的這一顆

比對IC外觀是這樣放的：

板子外觀：


玩音樂難度太高,,   五線譜比英文難100倍
(話說擴機機、喇叭 聲音是真的不錯, 小弟木耳認證)

R、N的網頁還真的有點難，我會多看幾次

duke83

flyingmax 發表於 2016-7-11 09:23 PM
這台是以前工廠放廣播唱卡拉的設備, 我拿到時並不是一台而是一組鐵櫃,
包含數台這種設備, 與一些比較常 ...

她也不算什麼名貴的機器只是比家用機高一個等級的業務專業機，驅動要去廠家那邊找，微軟給的驅動不會包山包海的。

數位音頻的電路比 PLL 電路還要複雜上百倍，A/D D/A 電路也算小事，光一個 DSP 線路就會搞瘋人，不但是硬體與軟體結合還有廠家不告訴外人的運算方法，如果不是相關從業人員或有極強烈求知慾還是不要再繼續研究這種電路。

數位音樂或稱電子音樂其實也不會難，沒有五線譜基礎也能玩因為相關軟體太強了。
例如可以將你喜歡的音樂 MP3 轉成樂譜 MIDI 檔，再將 MIDI 檔內的每個不同樂器軌給他置換成其他樂器，單獨演奏或合奏都能依你喜好，改變速度、變化音程加特別音效更是小事。

你可以用這台機器來多軌錄音輸入也能多軌個別播放輸出，就像錄音室裡面的工作一樣。專業錄音室內的音控人員多半也是不識五線譜，憑藉的也只是較敏銳的聽覺而已。

flyingmax

duke83 發表於 2016-7-11 11:59 PM
她也不算什麼名貴的機器只是比家用機高一個等級的業務專業機，驅動要去廠家那邊找，微軟給的驅動不會包山 ...

hi,  這兩天比較忙

其實研究這板子也是能瞭解多少算多少, 只求多發揮它一點價值 ，畢竟身邊的資源不多.
但你說得對這個線路太複雜，超出正常人類應該懂的範圍     

玩音樂門檻不低耶,  我參加附近只有公園老人會卡拉ok就好,
彈琴彈吉它....得去音樂教室, 除非音樂老師很漂亮啦..

franktangamen

http://www.motu.com/download
先把驅動程式裝上再試吧!以前一直都是這家公司的愛用者,他們的產品很專業

flyingmax

franktangamen 發表於 2016-7-15 02:33 AM
http://www.motu.com/download
先把驅動程式裝上再試吧!以前一直都是這家公司的愛用者,他們的產品很專業 ...

謝謝你的通知，

晚上我來研究看看