一種寬溫應(yīng)用且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種寬溫應(yīng)用且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器，包括PWM發(fā)生電路和與其連接的帶通濾波器，PWM發(fā)生電路由寬溫單片機(jī)結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)和C語言或匯編語言編程實(shí)現(xiàn)，帶通濾波器采用標(biāo)準(zhǔn)壓控電壓源二階帶通濾波電路。具有PWM輸出功能的寬溫單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括占空因素寄存器1，緩沖器2，比較器3，定時(shí)器4，比較器5，周期寄存器6，RS觸發(fā)器7，輸出控制器8。帶通濾波器包括低通濾波器電阻R1和電容C1；高通濾波器電容C2和電阻R2；反饋電阻R3，同相比例運(yùn)算電路電阻Rx和電阻Rf，運(yùn)算放大器N1。本發(fā)明的近正弦載波發(fā)生器能夠?qū)挏貞?yīng)用，且頻率穩(wěn)定可控產(chǎn)生的近正弦波能夠成為數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中的受調(diào)載波。
【專利說明】一種寬溫應(yīng)用且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種載波發(fā)生器，具體涉及一種寬溫應(yīng)用且頻率 穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中，都選擇正弦信號作為載波。這是因?yàn)檎倚盘栃问胶?單，便于產(chǎn)生及接收。通常，作為載波的正弦信號都采用波形發(fā)生器產(chǎn)生。但是，對于高溫 應(yīng)用環(huán)境（比如125°C )來說，目前沒有能滿足要求的純硬件正弦發(fā)生器，而只有可編程波 形發(fā)生器，這種器件雖然功能強(qiáng)大，但都需要與微處理器配合，且控制接口關(guān)系復(fù)雜，實(shí)現(xiàn) 成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對上述問題，提供一種能夠?qū)挏貞?yīng)用，且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā) 生器。原理上講，在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中受調(diào)載波的波形可以是任意的，只要已調(diào)信號適合于信 道傳輸就可以了。當(dāng)選擇正弦信號作為載波時(shí)，其失真度參數(shù)并沒有特別的要求。因此，近 正弦信號在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中能夠成為受調(diào)載波。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種寬溫應(yīng)用且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器，包括PWM發(fā)生電路和與其連 接的帶通濾波器，所述PWM發(fā)生電路由寬溫單片機(jī)結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過編程實(shí)現(xiàn)，所述帶通 濾波器采用壓控電壓源二階帶通濾波電路。
[0006] 進(jìn)一步地，具有PWM輸出功能的寬溫單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：占空因素寄存器1，緩 沖器2,比較器3,定時(shí)器4,比較器5,周期寄存器6, RS觸發(fā)器7,輸出控制器8。采用的編 f呈 i吾 η :? C i吾 g 吾 g。
[0007] 進(jìn)一步地，PWM波形有兩個(gè)重要參數(shù)，周期和占空因素，所述寬溫單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 中：緩沖器2從占空因素寄存器1中取出占空因素?cái)?shù)據(jù)，與定時(shí)器4計(jì)數(shù)相比較，當(dāng)二者相 等時(shí)，比較器3輸出復(fù)位信號到RS觸發(fā)器R端；周期寄存器的周期數(shù)據(jù)，與定時(shí)器4計(jì)數(shù)比 較，當(dāng)二者相等時(shí)，比較器5輸出置位信號到RS觸發(fā)器S端；RS觸發(fā)器根據(jù)R、S端的輸入 信號輸出相應(yīng)的PWM信號進(jìn)入輸出控制器8 ;輸出控制器8再根據(jù)相應(yīng)的指令確定是否輸 出PWM波形。
[0008] 進(jìn)一步地，所述帶通濾波器包括低通濾波器電阻&和電容Q，高通濾波器電容C2 和電阻R2，反饋電阻R3，同相比例運(yùn)算電路電阻Rx和電阻Rf，運(yùn)算放大器K。
[0009] 進(jìn)一步地，在所述帶通濾波器的壓控電壓源二階帶通濾波器中，取Ci = C2 = C，Af =1+Rf/Rx，其傳遞函數(shù)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種寬溫應(yīng)用且頻率穩(wěn)定可控的近正弦載波發(fā)生器，其特征在于，包括PWM發(fā)生電 路和與其連接的帶通濾波器，所述PWM發(fā)生電路由寬溫單片機(jī)結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過編程實(shí) 現(xiàn)，所述帶通濾波器采用壓控電壓源二階帶通濾波電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的近正弦載波發(fā)生器，其特征在于：所述寬溫單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包 括：占空因素寄存器（1)，緩沖器（2)，比較器（3)，定時(shí)器（4)，比較器（5)，周期寄存器（6)， RS觸發(fā)器（7)，輸出控制器（8);緩沖器（2)從占空因素寄存器（1)中取出占空因素?cái)?shù)據(jù)， 與定時(shí)器（4)計(jì)數(shù)相比較，當(dāng)二者相等時(shí)，比較器（3)輸出復(fù)位信號到RS觸發(fā)器R端；周期 寄存器的周期數(shù)據(jù)，與定時(shí)器（4)計(jì)數(shù)比較，當(dāng)二者相等時(shí)，比較器（5)輸出置位信號到RS 觸發(fā)器S端；RS觸發(fā)器根據(jù)R、S端的輸入信號輸出相應(yīng)的PWM信號進(jìn)入輸出控制器（8); 輸出控制器（8)再根據(jù)相應(yīng)的指令確定是否輸出PWM波形。
3. 如權(quán)利要求1所述的近正弦載波發(fā)生器，其特征在于：所述寬溫單片機(jī)采用的編程 i吾 η :? C i吾 g 吾 g。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的近正弦載波發(fā)生器，其特征在于：所述帶通濾波器包括低 通濾波器電阻&和電容Q，高通濾波器電容C 2和電阻R2，反饋電阻R3，同相比例運(yùn)算電路電 阻Rx和電阻R f，運(yùn)算放大器K。
5. 如權(quán)利要求4所述的近正弦載波發(fā)生器，其特征在于：所述帶通濾波器的壓控電壓 源二階帶通濾波器中，取Q = C2 = C，Af = 1+Rf/Rx，其傳遞函數(shù)為：
4)結(jié)合步驟2)和3)的參數(shù)，設(shè)置盡可能大的品質(zhì)因素 Q。
9. 一種采用權(quán)利要求1所述近正弦載波發(fā)生器生成近正弦載波的方法，其步驟包括： 1)通過PWM發(fā)生電路輸出PWM波形，所述PWM發(fā)生電路由寬溫單片機(jī)結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過編 程實(shí)現(xiàn)； 2)輸出的PWM波形經(jīng)過壓控電壓源二階帶通濾波電路，轉(zhuǎn)換成中心頻率&不變，在通 頻帶fbw內(nèi)有一定頻率疊加且正負(fù)電壓對稱的近正弦波。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述寬溫單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：占空因素 寄存器（1)，緩沖器（2)，比較器（3)，定時(shí)器（4)，比較器（5)，周期寄存器（6)，RS觸發(fā)器 (7)，輸出控制器（8);緩沖器（2)從占空因素寄存器（1)中取出占空因素?cái)?shù)據(jù)，與定時(shí)器 (4)計(jì)數(shù)相比較，當(dāng)二者相等時(shí)，比較器（3)輸出復(fù)位信號到RS觸發(fā)器R端；周期寄存器的 周期數(shù)據(jù)，與定時(shí)器（4)計(jì)數(shù)比較，當(dāng)二者相等時(shí)，比較器（5)輸出置位信號到RS觸發(fā)器S 端；RS觸發(fā)器根據(jù)R、S端的輸入信號輸出相應(yīng)的PWM信號進(jìn)入輸出控制器⑶；輸出控制 器（8)再根據(jù)相應(yīng)的指令確定是否輸出PWM波形。
【文檔編號】H03B28/00GK104065360SQ201410277183
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】余莉, 張秋月, 孔祥苓, 張鵬飛, 劉松, 張宏 申請人:航天科工慣性技術(shù)有限公司