CD4046BMS
1992年12月
CMOS微功耗锁相环
描述
CD4046BMS CMOS微功耗锁相环（ PLL ）
包括一个低功率的线性压控振荡器（VCO）的
和具有一个共同的信号 - 两个不同的相位比较
输入放大器器和通用比较器输入。一个5.2V稳压
二极管提供了一种用于供给量调整是否必要。
该CD4046BMS在这些16引脚外形封装提供：
钎焊密封DIP H4W
熔接密封DIP
H1F
陶瓷扁平H6W
VCO部分
压控振荡器需要一个外部电容器C1和一个或两个
外部电阻器（ R1或R1和R2） 。电阻R1和电容
C1确定VCO和电阻器R2的频率范围
使压控振荡器具有频率（如果需要）的偏移量。高
输入阻抗（ 10
12
）的VCO简化网络连接的ES低的设计
通过允许设计人员电阻与广泛的选择通过滤池
对电容率。为了不加载该低通滤波器，一个
VCO的输入电压的源极跟随器输出端子被提供
minal 10 （解调输出） 。如果该终端的情况下，一
为10kΩ或更多的负载电阻（RS）应该从被连接
该端子与VSS 。如果未使用该终端应保持打开状态。
压控振荡器可直接或通过频率连接
分频器，相位比较器的比较器的输入。全
CMOS逻辑的摆动可在VCO的输出和
允许直接耦合到的CMOS分频器如
Intersil的CD4024 ， CD4018 ， CD4020 ， CD4029 ， CD4050和。一
以上CD4018 （预设表分频N计数器）或CD4029
（可预置加/减计数器）或CD4029 （可预置分频
N计数器）或CD4029 （可预置加/减计数器） ，或
CD4059A （可编程分频的“N”计数） ，连同
在CD4046BMS （锁相环） ，可以用来构建一个
微低频率合成器。在抑制逻辑0
输入“启用”的VCO和源极跟随器，而逻辑1
“关闭”既要最大限度地减少待机功耗。
特点
超低功耗：
70μW （典型值）的VCO FO = 10kHz时， VDD = 5V
工作频率范围高达1.4 MHz（典型值） ，在
VDD = 10V ， RI = 5kΩ的
低频率漂移： 0.04 ％ /
o
C（典型值） ，在VDD = 10V
两个相位比较器的选择：
- 异或网络（ I）
- 边沿控制内存与网络相脉冲
输出锁定指示（ II ）
高VCO线性度： <1 ％ （典型值） ，在VDD = 10V
VCO禁止控制开关键控和超低
待机功耗
源极跟随
（解调，输出）
产量
of
VCO
控制
输入
齐纳二极管，以协助供应调控
标准化，对称的输出特性
100 ％测试静态电流为20V
5V ， 10V和15V参数额定值
符合JEDEC的暂行标准的所有要求
13B号， “标准特定网络阳离子”B“的说明
系列CMOS器件“
应用
FM解调器和调制器
频率合成与乘法
鉴频
数据同步
电压 - 频率转换
音频解码
FSK - 调制解调器
信号调理
引脚
CD4046BMS
顶视图
相脉冲1
相COMP I OUT 2
比较器， 3
VCO输出4
抑制5-
CI为（1） 6
C1 (2) 7
VSS 8
16 VDD
15 ZENER
14信号
13 PHASE II COMP OUT
12 R2到VSS
11 R1到VSS
10解调器输出
9 VCO IN
注意：这些器件对静电放电敏感;遵循正确的IC处理程序。
1-888- INTERSIL或321-724-7143 | 1999版权所有 Intersil公司
网络文件编号
3312
7-886
CD4046BMS
相位比较器
信号输入（ TERM 14 ）
相位比较信号输入端（端子14 ）可以是
直接耦合所提供的信号摆幅CMOS内
逻辑电平（逻辑“0”的
≤30%
（ VDD - VSS ） 。逻辑“1”的
≥70%
（ VDD
- VSS） ] 。对于较小的波动信号必须是电容
耦合到所述自偏扩增fi er在信号输入端。
相比较我是一个排他性的-OR网络;它的运作
类似于一个过载平衡混频器。为了最大限度地提高
锁定范围时，信号和比较器的输入频率
必须有50 ％的占空比。随着在没有信号或噪声
信号输入时，该相位比较器的平均输出
电压等于VDD / 2 。所述低通滤波器连接到所述
相位比较器的输出I提供的平均电压
到VCO的输入，并且使得VCO的振荡在
中心频率（f
o
).
输入信号的频率范围在其上的PLL将
如果锁定它最初出锁是德网络定义为频率
捕捉范围（ 2FC ） 。
输入信号的频率范围在其上循环将
留锁，如果它最初是在锁德网络定义为频
昆西锁定范围（ 2FL ） 。捕捉范围
≤
锁定
范围内。
用相位比较我的频率在范围
该PLL可以获取锁（捕捉范围）是依赖
在低密码滤波器的特性，并且可制成如
大锁定范围。相比较我使PLL
系统尽管在大量噪声的保持锁
输入信号。
这种类型的相位比较器的一个特征是，它
可锁定输入频率接近谐波
VCO的中心频率。第二个特征是，所述
VAR-的信号和比较器的输入之间的相位角
0 IES
o
和180
o
和是90
o
在中心频率。
图1示出了典型的，三角形的，相 - 输出
相比较一，典型波形的响应特性
形式用于CMOS锁相环回路采用相位的COM
parator我的F锁定状态
o
示于图2 。
平均输出
电压
VDD
VCO输出（ TERM 4 ） =
比较器输入（第三学期）
相比较我
OUTPUT （ TERM 2 ）
VCO输入（ TERM 9 ） =
= LOW-通滤波器输出
VDD
VSS
图2.典型波形相位CMOS
锁相环EMPLOYING相COMPARA-
TOR在锁定状态下的F
o
.
VDD/2
0
90
o
180
o
信号 - 比较器
INPUTS相位差
图1相位比较器I特性研究
低通滤波器的输出
相位比较器II是边缘控制的数字存储器
网络。它包括四个FL IP- FL运算阶段，控制选通，
和一个三态输出电路，包括p型和n型
驱动具有公共输出节点。当对p-MOS或
正MOS驱动器在他们拉输出至VDD或
下拉至VSS分别。这种类型的相位比较器的
仅作用于信号和比较器的正边缘
输入。的信号和比较器输入端的占空比
是不重要的，因为正转换控制PLL
系统利用这种类型的比较。如果在信号输入
频率低于比较器输入频率越高，
p型的输出驱动器被保持接通的大部分时间，并
在n型和p司机都关闭（ 3STATE ）的的其余部分
时间。若信号输入频率比compara-下
器输入频率，在n型的输出驱动器被保持
对大部分的时间，并且n和p的驱动程序都关闭（ 3
状态）的时间的剩余时间。如果该信号与比较器
输入频率是相同的，但信号的输入滞后于
在相位比较器的输入， n型的输出驱动器就会维持
tained接通对应于相位差的一个时间。
如果该信号与比较器的输入频率是相同的，
但是比较器的输入滞后相位的信号时，在p型
输出驱动器被保持为ON对应于一个时间
的相位差。接着，电容器电压
所述低通滤波器连接到该相位比较器
调整，直到信号与比较器输入相等
相位和频率。在这个稳定点两个p型和N-
式输出驱动器保持关闭，因此相比较
器输出变为开路，保持电压
在低通滤波器常数的电容器。此外，该
在“相脉冲”输出信号为高电平从而可以
被用于指出一个锁定状态。因此，对于相
比较器II ，没有相位差信号之间存在
比较器的输入，在整个VCO的频率范围。更多 -
以上，功耗由于低通滤波器是
当这种类型的相位比较器的使用减少了
因为无论是p型和n型的输出驱动器为OFF
大部分的信号输入周期。但是应当指出的是，
PLL的锁定范围为这种类型的相位比较器是等于
捕获范围，独立的低通滤波器的。同
在信号输入端没有信号存在，将VCO调整到
它的最低频率为相位比较器II 。图15
示出了用于CMOS锁相环采用相位的典型波形
比较器II中的锁定状态。
平均输出电压（ V）
7-887
特定网络阳离子CD4046BMS
绝对最大额定值
直流电源电压范围（ VDD ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -0.5V至+ 20V
（电压参考VSS端子）
输入电压范围，所有输入。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 - 0.5V至VDD + 0.5V
直流输入电流，在任何一个输入
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ± 10毫安
工作温度范围。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -55
o
C至+ 125
o
C
封装类型D，F ， K，H
存储温度范围（ TSTG ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65
o
C至+150
o
C
焊接温度（焊接时） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 265
o
C
在距离1/16
±
1/32英寸（ 1.59毫米
±
0.79毫米）从案例
10S最大
可靠性信息
热阻。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
θ
ja
θ
jc
陶瓷DIP和熔块封装。 。 。 。 。 80
o
C / W
20
o
C / W
扁平封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 70
o
C / W
20
o
C / W
最大封装功耗（ PD ） ，在125
o
C
对于TA = -55
o
C至+100
o
C（封装类型D，F ， K） 。 。 。 。 。 。 500mW的
对于TA = 100
o
C至+ 125
o
C（封装类型D，F ， K） 。 。 。 。 。减额
线性在12MW /
o
C至200mW的
设备损耗每个输出晶体管。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。为100mW
对于TA =全包温度范围（所有封装类型）
结温。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 175
o
C
表1. DC电性能等特点
A组
亚
1
2
VDD = 18V ， VIN = VDD和GND
输入漏电流
IIL
VIN = VDD和GND
VDD = 20
VDD = 18V
输入漏电流
IIH
VIN = VDD和GND
VDD = 20
VDD = 18V
输出电压
输出电压
输出电流（漏）
输出电流（漏）
输出电流（漏）
输出电流（源）
输出电流（源）
输出电流（源）
输出电流（源）
N门限电压
P阈值电压
实用
VOL15
VOH15
IOL5
IOL10
IOL15
IOH5A
IOH5B
IOH10
IOH15
VNTH
VPTH
F
VDD = 15V ，无负载
VDD = 15V ，无负载（注3 ）
VDD = 5V ，输出电压= 0.4V
VDD = 10V ，输出电压= 0.5V
VDD = 15V ，输出电压= 1.5V
VDD = 5V ，输出电压= 4.6V
VDD = 5V ， VOUT = 2.5V
VDD = 10V ，输出电压= 9.5V
VDD = 15V ，输出电压= 13.5V
VDD = 10V ， ISS = -10μA
VSS = 0V ， IDD = 10μA
VDD = 2.8V ， VIN = VDD和GND
VDD = 20V ， VIN = VDD和GND
VDD = 18V ， VIN = VDD和GND
VDD = 3V ， VIN = VDD和GND
输入电压低
（注2 ）
输入电压高
（注2 ）
输入电压低
（注2 ）
输入电压高
（注2 ）
3状态漏泄
当前
VIL
VIH
VIL
VIH
IOZL
VDD = 5V ， VOH > 4.5V ， VOL < 0.5V
VDD = 5V ， VOH > 4.5V ， VOL < 0.5V
VDD = 15V ， VOH > 13.5V ，
VOL < 1.5V
VDD = 15V ， VOH > 13.5V ，
VOL < 1.5V
VIN = VDD和GND
VOUT = 0V
VDD = 20V
VDD = 18V
3状态漏泄
当前
IOZH
VIN = VDD和GND
VOUT = VDD
VDD = 20V
VDD = 18V
3
1
2
3
1
2
3
1, 2, 3
1, 2, 3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
7
8A
8B
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1
2
3
1
2
3
+25
o
C,
范围
温度
+25
o
C
+125
o
C
-55
o
C
参数
电源电流
符号
国际直拨电话
条件
（注1 ）
VDD = 20V ， VIN = VDD和GND
民
-
-
-
-100
-1000
-100
-
-
-
-
14.95
0.53
1.4
3.5
-
-
-
-
-2.8
0.7
最大
10
1000
10
-
-
-
100
1000
100
50
-
-
-
-
-0.53
-1.8
-1.4
-3.5
-0.7
2.8
单位
A
A
A
nA
nA
nA
nA
nA
nA
mV
V
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
V
V
V
+25
o
C
+125 C
-55
o
C
+25
o
C
+125
o
C
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C, -55
o
C
+125
o
C,
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25 C
+125
o
C
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C, -55
o
C
+25
o
C, +125
o
C, -55
o
C
+25
o
C, +125
o
C, -55
o
C
+25
o
C, +125
o
C, -55
o
C
+25
o
C
+125
o
C
-55
o
C
+25
o
C
+125
o
C
-55
o
C
o
o
-55
o
C
VOH VOL > <
VDD / 2 VDD / 2
-
3.5
-
11
-100
-1000
-100
-
-
-
1.5
-
4
-
-
-
-
100
1000
100
V
V
V
V
nA
nA
nA
nA
nA
nA
7-888
特定网络阳离子CD4046BMS
表1. DC电性能等特点
（续）
A组
亚
1
3
1
3
范围
温度
+25
o
C
-55
o
C
+25
o
C
-55
o
C
民
-
-
-
-
最大
4
4
160
160
单位
mA
mA
A
A
参数
静态漏
相位比较器
（偏置放大器泄漏）
符号
条件
（注1 ）
BIAS LKG VDD = 20V ， VIN = VDD和GND
销14开放
PIN 5 = VDD
VDD = 20V ， VIN = VDD和GND
PIN 14 = VSS或VDD
PIN 5 = VDD
注： 1.所有电压参考器件GND ， 100 ％的性能测试
实现的。
2.进入/不合格测试与限制适用于输入。
3.对于精确度，电压被差分测量到VDD。极限
为0.050V最大。
表2. AC电性能等特点
A组
子群温
9
+25
o
C
范围
民
-
最大
360
单位
mV
参数
交流耦合输入信号
电压灵敏度
（峰到峰）
注意事项：
符号
VS
条件
（注1 ）
VDD = 5V ，输入频率=
100kHz的正弦波
1.进入/不合格测试与限制适用于输入。
表3.电气性能特性
范围
参数
输出电压
输出电压
输出电压
输出电压
输出电流（漏）
符号
VOL
VOL
VOH
VOH
IOL5
条件
VDD = 5V ，空载
VDD = 10V ，无负载
VDD = 5V ，空载
VDD = 10V ，无负载
VDD = 5V ，输出电压= 0.4V
笔记
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
温度
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
+125
o
C
-55
o
C
输出电流（漏）
IOL10
VDD = 10V ，输出电压= 0.5V
1, 2
+125
o
C
-55
o
C
输出电流（漏）
IOL15
VDD = 15V ，输出电压= 1.5V
1, 2
+125
o
C
-55
o
C
输出电流
（来源）
输出电流
（来源）
输出电流
（来源）
输出电流
（来源）
输入电压低
输入电压高
IOH5A
VDD = 5V ，输出电压= 4.6V
1, 2
+125
o
C
-55 C
IOH5B
VDD = 5V ， VOUT = 2.5V
1, 2
+125
o
C
-55
o
C
IOH10
VDD = 10V ，输出电压= 9.5V
1, 2
+125
o
C
-55
o
C
IOH15
VDD = 15V ， VOUT = 13.5V
1, 2
+125
o
C
-55
o
C
VIL
VIH
VDD = 10V ， VOH > 9V ， VOL < 1V
VDD = 10V ， VOH > 9V ， VOL < 1V
1, 2
1, 2
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
+25
o
C, +125
o
C,
-55
o
C
o
民
-
-
4.95
9.95
0.36
0.64
0.9
1.6
2.4
4.2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+7
最大
50
50
-
-
-
-
-
-
-
-
-0.36
-0.64
-1.15
-2.0
-0.9
-1.6
-2.4
-4.2
3
-
单位
mV
mV
V
V
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
V
V
7-889
特定网络阳离子CD4046BMS
表3.电气性能特性
（续）
范围
参数
静态漏
相位比较器
（偏置放大器泄漏）
符号
BIAS LKG VDD = 5
VIN =
VDD或
GND
条件
销14开放
PIN 5 = VDD
PIN 14 = VSS或VDD
PIN 5 = VDD
笔记
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
1, 2
温度
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C/-55
o
C
+25
o
C
+25
o
C
民
-
-
-
-
-
-
-
-
最大
0.2
20
1.0
40
1.5
80
660
1800
单位
mA
A
mA
A
mA
A
mV
mV
VDD = 10引脚14开放
VIN =
PIN 5 = VDD
VDD或
PIN 14 = VSS或VDD
GND
PIN 5 = VDD
VDD = 15针14开放
VIN =
PIN 5 = VDD
VDD或
PIN 14 = VSS或VDD
GND
PIN 5 = VDD
AC耦合信号在 -
把电压灵敏度
（峰到峰）
VS
VDD = 10V ，输入频率=
100kHz的正弦波
VDD = 15V ，输入频率=
100kHz的正弦波
注意事项：
1.所有电压参考器件GND 。
2.在表3中列出的参数是通过设计或过程控制的，并且不直接测试。这些参数为特征
在最初的设计发布，一经设计变更会影响这些特性。
表4.辐照后的电气性能特性
范围
参数
电源电流
N门限电压
N门限电压
DELTA
P阈值电压
P阈值电压
DELTA
实用
符号
国际直拨电话
VNTH
ΔVTN
VTP
ΔVTP
F
条件
VDD = 20V ， VIN = VDD和GND
VDD = 10V ， ISS = -10μA
VDD = 10V ， ISS = -10μA
VSS = 0V ， IDD = 10μA
VSS = 0V ， IDD = 10μA
VDD = 18V ， VIN = VDD和GND
VDD = 3V ， VIN = VDD和GND
交流耦合输入信号
电压灵敏度
VS
VDD = 5V
输入频率= 100kHz的
正弦波
1, 2, 3
+25
o
C
笔记
1, 4
1, 4
1, 4
1, 4
1, 4
1
温度
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
+25
o
C
民
-
-2.8
-
0.2
-
VOH >
VDD/2
-
最大
25
-0.2
±1
2.8
±1
VOL <
VDD/2
1.35 x
+25
o
C
极限
单位
A
V
V
V
V
V
mV
注意事项： 1.参考设备GND所有电压。
2.进入/不合格测试与限制适用于输入。
3.请参阅表2 25
o
限制。
表5.老化和寿命测试DELTA参数+25
O
C
参数
电源电流 - MSI- 2
输出电流（漏）
输出电流（源）
符号
国际直拨电话
IOL5
IOH5A
±
1.0A
±
20 ％×预试阅
±
20 ％×预试阅
DELTA LIMIT
7-890
QQ：2881677436 复制
