Tổng hợp kỹ thuật PLL - Sử dụng các IC PLL cao cấp RF

[Catus]

Trước tiên xin lỗi mod đã tạo lại topic này!
Tôi cũng đã search trên google và tìm thấy trong diễn đàn dientuvietnam.net có bài viết rất hay của anh Quế Dương về sử dụng các IC PLL cao cấp RF, có cả chương trình lấp trình giao tiếp mới các họ MCU. Nhưng vì do tôi tiếp cận với diễn đàn này trễ nên các tài liệu và bài viết đó không còn nữa. Mong các sư huynh, đệ, tỷ, muội nào còn lưu lại những bài viết trên có thể up lên diễn đàn lại được không.
Cảm ơn các bạn rất nhiều!

[dangtuandat]

hình như anh quế dương khi rời bỏ diễn đàn đã rút hết mọi thứ đóng góp cho diễn đàn thì phải? mình thấy khá nhiều bài hay của anh quế dương nhưng hình ảnh tài liệu thì mất hết.bạn nào có thì up lên đi

[tkpro]

Trước tiên xin lỗi mod đã tạo lại topic này!
Tôi cũng đã search trên google và tìm thấy trong diễn đàn dientuvietnam.net có bài viết rất hay của anh Quế Dương về sử dụng các IC PLL cao cấp RF, có cả chương trình lấp trình giao tiếp mới các họ MCU. Nhưng vì do tôi tiếp cận với diễn đàn này trễ nên các tài liệu và bài viết đó không còn nữa. Mong các sư huynh, đệ, tỷ, muội nào còn lưu lại những bài viết trên có thể up lên diễn đàn lại được không.
Cảm ơn các bạn rất nhiều!

nói tóm lại là bạn cần làm về PLL ở dải tần nào?
độ ổn định và thời gian thiết lập tần số là ra sao?
kinh phí nữa chứ?

[Catus]

Mới nghiên cứu nên tôi làm ở dải tần FM (88-108MHz) dùng IC PLL LC7218. Tôi đang làm đề tài điều khiển con IC này bằng MCU (PIC 16F877A) hiển thị ra LCD tần số thu. Mong mọi người giúp đỡ.

[vdh246]

Hiện tại tôi đang nghiên cứu về đề tài này, nên tôi quyết định hâm nóng cái đề tài này lên một lần nữa.
Do vấn đề cơm áo, gạo tiền nên một số bài của anh queduong đã bị xóa đi, thật là tiếc cho điện tử việt nam. Nếu chiến hữu nào cao thủ trong vấn đề này xin hay chỉ bảo thêm về giải thuật điểu khiển LC72131 or LC7218 ... hay bất kỳ IC PLL nào.
sau đây tôi xin đăng lại một bài duy nhất con sót lại trong topic này:

Lời giới thiệu : Kỹ thuật sử dụng phương pháp vòng khoá pha (PLL) là một kỹ thuật điều khiển cao cấp , có ứng dụng rất to lớn trong viễn thông
trong các bộ dao động có phản hổi , kiểm tra.

Trong bài chỉ giới thiệu đến những vấn đề cơ bản chung, tập chung 1 số hướng nhất định liên quan đến việc điều khiển các IC chức năng PLL chuyên dụng
tích hợp sẵn.

Để các bạn dễ hình dung tôi xin giới thiệu một số ứng dụng của PLL kết hợp với các mạch chức năng khác : ứng dụng vào phát thanh , phát hình , nhân tần , tạo tần số mẫu , thu thanh ...

công nghệ tổng hợp tần số , các công nghệ tiên tiến như GSM điện thoại di động , CDMA ...v.v. ( nói chung liên quan đến tần số và RF ) .

--- trước đây các bạn chỉ mới nghiên cứu về dao dộng LC , thạch anh ,... đó chỉ là các thành phần đơn lẻ . Để kiểm soát chúng tương đối khó khăn , hiệu chỉnh , chỉnh sửa không thực sự linh hoạt

VD : trước đây bạn có máy phát LC, thạch anh : 100Mhz giờ muốn thay đổi tần số là 105Mhz bạn phải hiệu chỉnh vất vả thế nào ??? , đơn giản mang tô vít ra ngoáy ngoáy , hay phải đục ra để thay thạch anh dao động.

với PLL , kết hợp với một bộ dao động có điều khiển ( VCO ) , một cách lập trình đơn giản , bạn thay đổi dễ dàng . trong một phạm vi cho phép của PLL và VCO ( voltage control oscillator - bộ dao động điều chỉnh tần số bằng điện áp )

bạn có thể thay đổi tần số một cách dễ dàng sau vài lần bấm nút .

VD điển hình : Tôi làm một máy phát FM có sử dụng PLL : tần số phát trong dải 88 --->108MHz . Bạn đặt hàng tôi một máy phát FM 100MHz , OK tôi chỉ việc bấm nút chọn đến 100Mhz , tức thì nó phát ở 100Mhz .

người khác lại yêu cầu máy phát 102Mhz , tôi lại bấm nút ở 102Mhz . Thay vì tôi phải làm nhiều cái bộ phát FM cố định tần số ... tôi chỉ cần làm 1 phiên bản , ai yêu cầu thế nào , tôi set như vậy ...

Như vậy để nói rằng qua 1 ví dụ nhỏ tôi vừa nêu đã giải quyết được nhiều vấn đề , phục vụ nhiều đối tượng chỉ trên cùng 1 form ( 1 bo mạch cơ bản ) .


--- Tiếp cận : Để điều khiển , giao tiếp được IC PLL ( IC chuyên dụng ) , ta có nhiều cách thức giao tiếp ( do các nhà sản xuất chế tạo ) --- Nhưng đơn thuần các tín hiệu số chỉ là 0 và 1 . sự kết hợp các chuỗi 0 và 1 đó là cả một
thời nghiên cứu của giới công nghệ .
từ công nghệ IC số rồi đến công nghệ các IC có thể lập trình hiện nay (MCU ) vi điều khiển , hoặc các dòng IC cao cấp hơn .

tuy nhiên , nếu ứng dụng các IC số vào để giao tiếp bạn sẽ phải rất mất nhiều các IC chức năng , mạch cồng kềnh , khó giao tiếp , khó khăn trong các thiết kế mạch in

Dùng các IC cao cấp thì quá đắt đỏ , mà thừa thãi thì cũng không đáng .

ở một mức độ quy mô nhỏ , tôi có thể cho các bạn lời khuyên là hãy dùng 1 MCU ( vi điều khiển ) VD : 89 , PIC ,AVR , 68HC ...v.v. tuỳ theo cách thông dụng của bạn .

( Vấn đề một số loại 89 hay MCU gây can nhiễu hoặc không ổn định thì chưa bàn tới , và nếu làm một lĩnh vực nhạy cảm như cao tần thì qua nhiều lần đúc kết kinh nghiệm với khả năng bạn sẽ làm việc với những MCU có thể

đảm đương trách nhiệm giải quyết công việc của bạn ) .

--- Nói đến đây nếu các bạn vẫn chưa biết được MCU là gì , vi điều khiển 89 , pic ,AVR ... hay gì gì nó là thứ quái quỷ gì ... thì có lẽ bạn nên vào các luồng vi điều khiển , các trang nói về lập trình rồi học và tiếp cận ngay thôi .
bởi đã đành nó có ứng dụng to lớn ở nhiều lĩnh vực, giải quyết được nhiều vấn đề .

Trong lĩnh vực RF và công nghệ tương lai ... thì khả năng gắn cái đầu , trí não vào 1 con chip là điều không phải bàn , bạn sẽ khó khăn và không giải quyết được các công việc được đặt ra .

( Bởi vậy tiếp cận công nghệ lập trình sẽ mang nhiều điều thuận lợi cho bạn . Ừ thì , tôi có thể học 1 tuần , 1 tháng , 1năm ... bạn cũng vậy , chẳng sao cả --- hãy chọn cho mình 1 cách Tiếp cận thông minh , hiệu quả và ngắn nhất )

--- Đơn cử bạn có thể nghiên cứu PIC : vì công cụ có sẵn , PIC có sẵn , nhiều . Có nhiều tài liệu , có nhiều người biết , dễ hỗ trợ lúc bạn khó khăn , hoặc bạn dùng AVR ...v.v cái đấy tuỳ thuộc vào điều kiện của bạn .

---- CHINH PHỤC :

+ trước khi chinh phục lẽ dĩ nhiên bạn phải đặt ra các tiêu chí , định hướng của mình rồi . ví như tôi định làm một cái máy phát ( máy thu ) FM có thể điều chỉnh tần số , hiển thị tần số , hiển thị công suất ..v..v thì ta phải cần những gì , làm cái gì ???

không thể nói tôi đang muốn lắp cái mạch phát FM rồi nó biến linh tinh phèng ra cái gì gì đâu à ... Như vậy là định hướng và bạn đã không chinh phục thành công . Xin chia buồn !

+ Khi đã đạt được ý định rồi , có thành công rồi ... sướng quá ... nhưng cũng đừng " cởi truồng chạy ra đường " như một nhà nghiên cứu nọ , bởi như vậy chúng ta sẽ không bao giờ gặp bạn ở ngoài đời nữa ... và có thể bạn đã được làm vip trong trại SÀI ĐỒNG
hay một trại dành cho người " có vấn đề " nào đó
bởi thế đừng sướng ... cứ âm thầm mà làm

------------------------ " Khúc dạo đầu " đến đây kết thúc . Bài sau Quế Dương tôi sẽ giới thiệu bạn tiếp cận với PIC , PLL ( Cụ thể ta dùng MCU ( PIC ) giao tiếp với PLL (LC7218) của Sanyo theo yêu cầu của 1 thành viên -------------------------

Trên cơ sở giao tiếp này , sau này bạn sẽ phát triển các kỹ năng và làm việc với bất kỳ IC (PLL) nào trên nguyên tắc cơ bản ) .

Một số bạn sẽ thắc mắc có thể không trúng mánh " các MCU " mà các bạn đang có hoặc đã tiếp cận . Không sao cả ( tôi có thể viết được trên nhiều loại MCU , nhiều ngôn ngữ ) --- tuy vậy trong thời buổi hiện nay cái nào hiện đại , nhanh nhạy tôi sẽ dùng .

có thể là các thư viện , chức năng ... các ứng dụng có sẵn ... những giả lập , giải thuật theo ngôn ngữ bậc cao ( ngôn ngữ con người ) , bởi vậy nếu các bạn không hiểu thì tốt nhất hãy nghiên cứu thêm các MCU của mình , hoặc vào các luồng thảo luận về MCU
Làm việc thực tế với chip PLL chuyên dụng của hãng sanyo - LC7218

LÀM VIỆC :

--- để hiểu được IC PLL là cái gì , cách thức lập trình giao tiếp thế nào ... ta phải " làm việc " cụ thể với IC đó . Ở đây sẽ giúp các bạn sơ lược , khái quát ...các vấn đề về IC PLL (LC7218 ) của hãng sanyo.

+ PLL : LC7218 của hãng sanyo là IC chuyên dụng và dùng phổ biến trong các Tuner syntheizer được ứng dụng khá lâu , nó là IC chức năng chính để kiểm soát tần số , điều khiển tần số dao động nội trong
các hệ thống TV/FM/AM synthersizer .

+ để biết được cốt lõi , cách thức làm việc của 1 IC bất kỳ , việc đầu tiên quan trọng nhất là bạn phải có tài liệu về IC đó , hãy download datasheet của chúng về ( LC7218 ) .

LC7218 có nhiều dạng đóng gói vỏ , tuy vậy ta hay thường thấy loại DIP24 chân nhỏ (DIP24S ) trong đó bao gồm nhiều khối cơ bản của 1IC PLL chuyên dụng như Data latch ( lưu trữ dữ liệu ) , Bộ tạo dao động REF , bộ chia REF ( reference )

( Nói đến đây các bạn thấy nhiều thuật ngứ , các bạn nên nghiên cứu về thuật ngữ trong kỹ thuật , hoặc các cụ từ viết tắt thông dụng đã được tiêu chuẩn hoá ) , bởi vì đó là tiêu chuẩn thuyết minh của các tài liệu kỹ thuật

chứ không ai viết cả cụm từ dài dòng mãi , Cụm từ nào không hiểu thì các bạn nên phản hồi hoặc hỏi lại )

(tiếp ) Bộ chia chính , bộ chia phụ ... các chốt điều khiển đầu vào , ra ... so sánh pha ..v..v

LC7218 thuộc ở band tầng thấp nhưng nó cũng đủ dùng cho FM : Tần số phản hồi được đưa vào 2 đầu vào AM và FM . và tần số đầu vào input có thể đạt max 160Mhz .

Các bạn có thể xem sơ đồ khối của IC này : sơ đồ (1)

( Việc Forum không thể attach trực tiếp hình ảnh ngay tại chỗ ( mà phải thông qua 1 đường link , hay file đính kèm : nên các bạn để ý các con số mà tôi viết ( con số đó sẽ chỉ dẫn bạn cần hình , nguồn nào để lắp vào ))

VD trên số (1) tương đương với việc bạn xem hình số (1) trong file đính kèm .

Trong sơ đồ khối của IC này :

Có 3 đầu vào CE , DI ,CL các đầu này tương ứng với : Chip enable , Data , Clock dùng để giao tiếp , nhận xung , dữ liệu từ MCU bên ngoài đưa vào .

Bên trong gồm các khối chức năng cơ bản Shift register latch ( dùng để lưu trữ dữ liệu điều khiển )

Bộ chia chính : (12 bits) để chia nhỏ tần số phản hồi , tần số này sẽ được so sánh với tần số mẫu ( reference frequency ) tạo điều kiện để bộ lock ( Charg pump ) làm việc đúng .

Cách tính toán cơ bản 1 bộ PLL :

A = ref) / số lần chia ( ref divider )

Trong đó : A : tần số mẫu dùng để so sánh ( gọi là step hay reference frequency )

ref ) : Là tần số thạch anh hay tần số clock đưa vào . ( VD : LC7218 dùng thạch anh 7,2Mhz ( dĩ nhiên bạn có thể dùng thạch anh khác - màIC có thể chịu chấp nhận ))

ref divider : số lần chia .


------ Tần số lấy mẫu ở bộ VCO được đưa vào đầu vào RF in put , trong đó có bộ chia chính ( main divider ) , mục đích làm sao phải set bộ chia này chia đúng ra 1 tần số bằng tần số A đểchip có thể khoá ( LOCK )

B = RF(in) / (main divider )

--- Mạch chỉ lock khi A = B

+++ Trong tài liệu LC7218 có đề cập : Step nhỏ nhất của LC7218 có thể được là 1KHz và lớn nhất là 100KHz với thạch anh 7,2Mhz . dựa vào 4 bits (R0 -->R3). ( xem sơ đồ 3 )


----

Cách thức giao tiếp , khung truyền dữ liệu : ( Xem hình 2)


--- Tiếp cận 1 IC PLL chuyên dụng thì ta quan tâm rất nhiều đến khung truyền dữ liệu , cách thức làm việc của nó thế nào ( đây là mục đích chính --- nó là cách thức thông minh để giao tiếp giữa MCU ( ý nghĩ của con người ) truyền đạt mệnh lệnh cho nó .

--- LC7218 có 2 mode khung truyền dữ liệu : Có thể sử dụng 1 khung truyền 36 bits hoặc 24 bits bằng mode 1 hoặc 2 .

Cách set mode thì cũng đơn giản , Khi chân CE ở mức thấp , có 4 bits đầu chấp nhận việc set mode khung truyền A0 -->A3

A0 -->A3 = 1000 sẽ set khung truyền là 36 bits
A0 --->A3 = 0100 sẽ set khung truyền là 24 bits
để lập trình giao tiếp với LC7218 bạn phải nghiên cứu datasheet của chúng .

(OK )

--- xem xét cách thức hoạt động ( các mode ) , các cách giao tiếp

( Ở đây tôi chỉ nêu phần giải thuật , các bạn phải tự suy luận ra các câu chữ , ngôn ngữ lập trình của các bạn )


1) đầu tiên ta phải cần 3 chân của MCU để giao tiếp với LC7218 ( OK ) đơn giản nhất là như vậy .

Các chân này ở trạng thái đầu ra ( out ) để đẩy dữ liệu , clock , lệnh vào PLL . ( Không giống như I2C , hay các dạng giao tiếp khác ... có thể vừa vào vừa ra trên 1 line Data --- ở đâychip của ta dạng Serial nên chip PLL này thường chỉ nhận từ MCU . Tuy chip có cả đầu dữ liệu D0 out ( nhưng vì ta không dùng nên có thể bỏ qua .


---

Bỏi thế nên ta có thể đưa ra lời giải bước đầu thế này :

( định nghĩa chân B1 , B2 ,B3 ) là các chân ra đối với một số loại MCU


VD : pic : TrisB1 = 0 , trisB2 =0 , trisB3 =0 ; ( 0 = out , 1 = in )

( chân B1 dùng cho CE , chân B2 cho DI ( data) , chân B3 cho Clock )

Ban đầu tất cả các chân này phải ở mức 0

B1 =0 ; B2 =0 , B3 =0;


VD 89 : P1_1 =0 ; P1_2=0 , P1_3 =0 ; .v.v chẳng phải định nghĩa gì cả
Theo queduong - dientuvietnam.net

[azuredragon_]

em đang cần tìm 1 con IC VCO để có thể tổng hợp tần số trong khoảng tên dưới 1GHz, bác nào có biết con VCO 1Ghz nào khác giúp em với em đang cần gấp. tương tự như con ADF4351
thanks

[thanhpistol]

các cao thủ hãy hâm nóng topic này 1 lần nữa đi.đang cảm thấy hào hứng quá!

[huuson0502]

bác vdh246 tiếp tục bài viết đi,

[thanhhuyen16]

chủ đề hay quá mà sao các cao thủ không tiếp tục giúp anh em trên diễn đàn học hỏi thêm nhỉ! Em cũng đang rất cần tài liệu về vấn đề này để nghiên cứu về cụm thu truyền thanh không dây.

[HaiThanh84]

Con xin phép góp ý kiến vào chủ đề này:
Code điều khiển LC72131

unsigned long Calculate(unsigned int nFre);
void Tuner_init(unsigned int frequency);
void lC72131_in_hi(unsigned char addr, unsigned long data1) ;


// Set muc cua cac chan dieu khien
#define SET_CE_HIGH() T_CE = 1 // set CE muc cao
#define SET_CE_LOW() T_CE = 0 // Set CE muc thap
#define SET_CL_HIGH() T_CL = 1; delay_us(3);
#define SET_CL_LOW() T_CL = 0; delay_us(3);
#define SET_DI_HIGH() T_DI = 1 // Set DI muc cao
#define SET_DI_LOW() T_DI = 0 // Set DI muc thap

unsigned long ctl_data;

#define T_CL P3_2 // PLL clock
#define T_DI P3_3 // PLL data in
#define T_CE P3_4 // PLL CE


void lC72131_in_hi(unsigned char addr, unsigned long data1)
{
char n;
unsigned long in_data;
in_data = data1 | addr<<24 ;

// Start
SET_CE_LOW();
SET_CL_HIGH();

for(n = 0; n < 32; n++)
{
// Truyen bit theo so do tren datasheet
SET_CL_LOW();
if((in_data >> (31 - n)) & 0x1)
{
SET_DI_HIGH();
delay_us(3);
}
else SET_DI_LOW(); delay_us(3);
SET_CL_HIGH();
// khi truyen xong 8 bit dia chi thi set CE len muc cao
if(n >= 7) SET_CE_HIGH();
}
SET_CE_LOW(); delay_ms(3);
}


// Tinh gia tri truyen vao LC72131 theo tan so
unsigned long Calculate(unsigned int nFre)
{
unsigned long val;
unsigned long return_Fre = 0;
unsigned char i;

val = (nFre + 10700) / 200; // He so chia tan so
for(i = 0; i < 24; i++)
{
return_Fre = return_Fre << 1;
return_Fre |= val & 1;
val = val >> 1;
}

return_Fre = return_Fre + 0xF0; // LC72131 "0xF0" phu thuoc vao he so chia tan so
return return_Fre;
}

// Dung de su dung trong ham main()
void Tuner_init(unsigned int frequency)
{
ctl_data = 0xF54048; // co the truyen truc tiep o IN2
unsigned long nFrequency = Calculate(frequency);
lC72131_in_hi(0x14, nFrequency); // Truyen IN1
lC72131_in_hi(0x94, ctl_data); // Truyen IN2
}


Tai sao lại truyền số: 0xF54048 trên IN2 các bác tự nghiên cứu trên datasheet cua nó nhé.
B03=0;//0:FM,1:AM
B02=1;//0:stereo,1: mono
B01=0;//0:MW,1:SW
IOC2=1;//khống chế IO2 output mode
IOC1=1;//điều khiển IO1 output mode

[congnguyen26]

Con xin phép góp ý kiến vào chủ đề này:
Code điều khiển LC72131

unsigned long Calculate(unsigned int nFre);
void Tuner_init(unsigned int frequency);
void lC72131_in_hi(unsigned char addr, unsigned long data1) ;


// Set muc cua cac chan dieu khien
#define SET_CE_HIGH() T_CE = 1 // set CE muc cao
#define SET_CE_LOW() T_CE = 0 // Set CE muc thap
#define SET_CL_HIGH() T_CL = 1; delay_us(3);
#define SET_CL_LOW() T_CL = 0; delay_us(3);
#define SET_DI_HIGH() T_DI = 1 // Set DI muc cao
#define SET_DI_LOW() T_DI = 0 // Set DI muc thap

unsigned long ctl_data;

#define T_CL P3_2 // PLL clock
#define T_DI P3_3 // PLL data in
#define T_CE P3_4 // PLL CE


void lC72131_in_hi(unsigned char addr, unsigned long data1)
{
char n;
unsigned long in_data;
in_data = data1 | addr<<24 ;

// Start
SET_CE_LOW();
SET_CL_HIGH();

for(n = 0; n < 32; n++)
{
// Truyen bit theo so do tren datasheet
SET_CL_LOW();
if((in_data >> (31 - n)) & 0x1)
{
SET_DI_HIGH();
delay_us(3);
}
else SET_DI_LOW(); delay_us(3);
SET_CL_HIGH();
// khi truyen xong 8 bit dia chi thi set CE len muc cao
if(n >= 7) SET_CE_HIGH();
}
SET_CE_LOW(); delay_ms(3);
}


// Tinh gia tri truyen vao LC72131 theo tan so
unsigned long Calculate(unsigned int nFre)
{
unsigned long val;
unsigned long return_Fre = 0;
unsigned char i;

val = (nFre + 10700) / 200; // He so chia tan so
for(i = 0; i < 24; i++)
{
return_Fre = return_Fre << 1;
return_Fre |= val & 1;
val = val >> 1;
}

return_Fre = return_Fre + 0xF0; // LC72131 "0xF0" phu thuoc vao he so chia tan so
return return_Fre;
}

// Dung de su dung trong ham main()
void Tuner_init(unsigned int frequency)
{
ctl_data = 0xF54048; // co the truyen truc tiep o IN2
unsigned long nFrequency = Calculate(frequency);
lC72131_in_hi(0x14, nFrequency); // Truyen IN1
lC72131_in_hi(0x94, ctl_data); // Truyen IN2
}


Tai sao lại truyền số: 0xF54048 trên IN2 các bác tự nghiên cứu trên datasheet cua nó nhé.
B03=0;//0:FM,1:AM
B02=1;//0:stereo,1: mono
B01=0;//0:MW,1:SW
IOC2=1;//khống chế IO2 output mode
IOC1=1;//điều khiển IO1 output mode

anh giúp em với, em đang dùng pic 16f887 truyền data vào lc72131, chế độ FM đã chạy ok nhưng AM viết mãi k dc. anh send cho e các giá trị đẩy vào lc72131 khi set AM ở f= 549KHz dc không?