FSH_TD1 Faisceau hertzien

FSH_TD1 Faisceau hertzien
Documents nécessaires :
• Schéma structurel de la carte exploitation (page 5/12)
• Documentations des circuits 74HC4046, 74HC4040
Le schéma structurel fourni est extrait d’un système de liaison téléphonique par faisceau hertzien.
On s’intéresse dans cette étude à la structure bâtie autour de U33 et U34. L’ensemble constitue une boucle à verrouillage de
phase dont le synoptique est donné ci-dessous.
Le circuit 74HCT4046 intègre le comparateur de phase et le VCO.
1) Préciser les pattes du circuit 74HC4046 qui correspond à :
a. Les entrées du comparateur de phase
b. La sortie du comparateur de phase
c. L’entrée du VCO
d. La sortie du VCO
2) Tracer la structure du comparateur de phase utilisé
3) Tracer les chronogrammes en sortie du comparateur de phase pour les 3 cas ci-dessous.
4) Préciser pour chaque cas ci-dessus, la valeur du déphasage et la valeur moyenne en sortie du VCO (note : VDD=5V).
Le filtre passe bas est constitué des composants R125, R124, C72 et C71. Vu la valeur des composants, on néglige l’influence de
R124 par rapport à R125, et de C72 par rapport à C71.
La fonction de transfert du filtre passe bas peut se mettre, dans ses conditions, sous la forme ci-dessous avec ω0 = 1/(R125•C71)
5) Calculer la fréquence de coupure du filtre
La division de fréquence est réalisée par le circuit 74HC4040 (U34).
6) Déterminer la valeur de la division de fréquence réalisée dans le montage.
VCO MCLKR
Comparateur
de phase
Filtre passe
bas
BCLKR
Division de
fréquence
SIGIN
COMPIN
SIGIN
COMPIN
SIGIN
COMPIN
F( )ω1
1. jω
ω0
f0 ω0
.
2π

La fréquence centrale du VCO et sa plage de fonctionnement sont fixées par les éléments R126, R137, R127 et C73.
Le tableau ci-dessous est extrait de la documentation du 74HC4046 est correspond au fonctionnement du VCO dans le cas du
montage étudié.
On suppose que la résistance R137 du montage est réglée à sa valeur médiane, soit 47K/2.
Dans la documentation du circuit 74HC4046, on fait référence aux résistances R1 et R2, et au condensateur C1.
7) Déterminer dans ces conditions les valeurs de R1, R2 et C1 dans le cas du montage étudié.
8) Déterminer la valeur approximative de la fréquence f
off
à l’aide du graphe de la figure 30 (doc 74HC4046).
Pour la suite, on suppose que la fréquence centrale du VCO, f0, est réglée a : 3,2MHz.
9) Déterminer approximativement la plage de fonctionnement (2.fl) du VCO à l’aide du graphe de la figure 31.
10) En déduire les fréquences fmin et fmax en sortie du VCO. (= plage de verrouillage)
11) Compléter le tableau ci-dessous
Fréquence de MCLKR
sortie du VCO
fmin f0= 3,2MHz fmax
Tension en entrée du VCO 2,5V
Déphasage entre SIGN et COMP
Fréquence de BCLKR