一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生被測(cè)電路所需特定參數(shù)的電測(cè)試信號(hào)。在測(cè)試、研究或調(diào)整 電子電路及設(shè)備時(shí)，為測(cè)定電路的一些電參量，如測(cè)量頻率響應(yīng)、噪聲系數(shù)，為電壓表定度 等，都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號(hào)，W模擬在實(shí)際工作中使用的待測(cè)設(shè)備的激勵(lì) 信號(hào)。
[0003] 當(dāng)要求進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測(cè)量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的正弦信號(hào)源。當(dāng)測(cè)試 系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖源。并且要求 信號(hào)源輸出信號(hào)的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整， 有很好的穩(wěn)定性，有輸出指示。
[0004] 信號(hào)源可W根據(jù)輸出波形的不同，劃分為正弦波信號(hào)發(fā)生器、矩形脈沖信號(hào)發(fā)生 器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器等四大類。 陽(yáng)〇化]正弦信號(hào)是使用最廣泛的測(cè)試信號(hào)，運(yùn)是因?yàn)楫a(chǎn)生正弦信號(hào)的方法比較簡(jiǎn)單，而 且用正弦信號(hào)測(cè)量比較方便。
[0006] 正弦信號(hào)發(fā)生器：正弦信號(hào)主要用于測(cè)量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增 益及靈敏度等。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器和微波信號(hào)發(fā)生器； 按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器（即信號(hào)源）、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器（輸 出功率能準(zhǔn)確地衰減到-100分貝毫瓦W下）和功率信號(hào)發(fā)生器（輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦W 上）；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號(hào)發(fā)生器、掃頻式信號(hào)發(fā)生器、程控式信號(hào)發(fā)生器和 頻率合成式信號(hào)發(fā)生器等。
[0007] 低頻信號(hào)發(fā)生器包括音頻（200~20000赫）和視頻（1赫~10兆赫）范圍的正弦 波發(fā)生器。主振級(jí)一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。為便于測(cè)試系統(tǒng)的頻率特性， 要求輸出幅頻特性平和波形失真小。
[0008] 高頻信號(hào)發(fā)生器，頻率為100千赫~30兆赫的高頻、30~300兆赫的甚高頻信號(hào) 發(fā)生器。一般采用LC調(diào)諧式振蕩器，頻率可由調(diào)諧電容器的度盤刻度讀出，主要用途是測(cè) 量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，輸出信號(hào)可用內(nèi)部或外加的低頻正弦信號(hào)調(diào)幅或調(diào)頻，使輸出 載頻電壓能夠衰減到1微伏W下。
[0009] 微波信號(hào)發(fā)生器，從分米波直到毫米波波段的信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)通常由帶分布參 數(shù)諧振腔的超高頻=極管和反射速調(diào)管產(chǎn)生，但有逐漸被微波晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管和耿氏二 極管等固體器件取代的趨勢(shì)。儀器一般靠機(jī)械調(diào)諧腔體來(lái)改變頻率，每臺(tái)可覆蓋一個(gè)倍頻 程左右，由腔體禪合出的信號(hào)功率一般可達(dá)10毫瓦W上。簡(jiǎn)易信號(hào)源只要求能加1000赫 方波調(diào)幅，而標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器則能將輸出基準(zhǔn)電平調(diào)節(jié)到1毫瓦，再?gòu)暮箅S衰減器讀出信 號(hào)電平的分貝毫瓦值；還必須有內(nèi)部或外加矩形脈沖調(diào)幅，W便測(cè)試?yán)走_(dá)等接收機(jī)。
[0010] 現(xiàn)有的正弦信號(hào)發(fā)生器只能單一輸出一種信號(hào)，如低頻信號(hào)、高頻信號(hào)、或者微波 信號(hào)，如何提供一種多種信號(hào)輸出的正弦信號(hào)發(fā)生器，是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，輸出正弦波 信號(hào)。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)方案是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：
[0013] 一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，包括：
[0014] 包括鎖相環(huán)，其連接至晶振，所述鎖相環(huán)為模擬鎖相環(huán)，包括相位參考提取電路、 壓控振蕩器、相位比較器、控制電路；
[0015] 低通濾波器，連接至鎖相環(huán)的輸出端，所述低通濾波器為切比雪夫?yàn)V波器；
[0016] 壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過(guò)倍頻器電路反饋至鎖 相環(huán)，另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器的控制端；
[0017] 所述壓控振蕩器為克拉潑型LC壓控振蕩器，包括：晶體管T，回路電感以回路電容 CUC2、Cv,Cv為變?nèi)荻O管反向偏置時(shí)呈現(xiàn)出的容量；CUC2比Cv大得多；
[0018] 所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器，所述3倍頻器、6 倍頻器和9倍頻器分別通過(guò)第一調(diào)節(jié)開關(guān)、第二調(diào)節(jié)開關(guān)和第=調(diào)節(jié)開關(guān)連接至所述鎖相 環(huán)；
[0019] 所述第一調(diào)節(jié)開關(guān)、第二調(diào)節(jié)開關(guān)和第=調(diào)節(jié)開關(guān)與手觸的按鈕相連接。
[0020] 可選地，所述低通濾波器為二階切比雪夫?yàn)V波器。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 在晶振的振蕩頻率固定情況下，可W實(shí)現(xiàn)輸出頻率的多檔可調(diào)，用戶通過(guò)外表面 的檔位可W方便的設(shè)定正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路的輸出頻率，為各種應(yīng)用場(chǎng)合提供合適的基 準(zhǔn)頻率信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W 根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路的控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 陽(yáng)0%] 如圖1所示，本發(fā)明的正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路40,包括鎖相環(huán)41，其連接至晶振 100;低通濾波器42,連接至鎖相環(huán)41的輸出端；壓控振蕩器43,其輸出端一路通過(guò)倍頻器 電路反饋至鎖相環(huán)，另一路輸出至放大器44,放大器44的輸出端輸出第一頻率信號(hào)f且連 接到所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器13的控制端。優(yōu)選地，所述晶振100的振蕩頻率為lOOMHz。
[0027]所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器45、6倍頻器46和9倍頻器47，3倍頻 器、6倍頻器和9倍頻器分別通過(guò)第一調(diào)節(jié)開關(guān)51、第二調(diào)節(jié)開關(guān)52和第=調(diào)節(jié)開關(guān)53連 接至鎖相環(huán)41 ;所述第一調(diào)節(jié)開關(guān)51、第二調(diào)節(jié)開關(guān)52和第=調(diào)節(jié)開關(guān)53與外表面上的 按鈕相連接，按鈕上標(biāo)識(shí)有頻率值，例如1、2、3檔，通過(guò)操作外表面的按鈕控制相應(yīng)的調(diào)節(jié) 開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，控制第一頻率信號(hào)f，實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié)。
[0028] 優(yōu)選地，所述低通濾波器為切比雪夫?yàn)V波器。
[0029] 切比雪夫?yàn)V波器在過(guò)渡帶比己特沃斯濾波器的衰減快，但頻率響應(yīng)的幅頻特性不 如后者平坦。切比雪夫?yàn)V波器和理想濾波器的頻率響應(yīng)曲線之間的誤差最小，但是在通頻 帶內(nèi)存在幅度波動(dòng)。
[0030] 優(yōu)選地，所述低通濾波器為二階切比雪夫?yàn)V波器。
[0031] 優(yōu)選地，所述壓控振蕩器為L(zhǎng)C振蕩器。
[0032] 在任何一種LC振蕩器中，將壓控可變電抗元件插入振蕩回路就可形成LC壓控振 蕩器。早期的壓控可變電抗元件是電抗管，后來(lái)大都使用變?nèi)荻O管。
[0033] 優(yōu)選地，本發(fā)明的LC振蕩器為克拉潑型LC壓控振蕩器，包括：晶體管T，回路電感 以回路電容CUC2、Cv,Cv為變?nèi)荻O管反向偏置時(shí)呈現(xiàn)出的容量；CUC2通常比Cv大得 多。當(dāng)輸入控制電壓UC改變時(shí)，Cv隨之變化，因而改變振蕩頻率。運(yùn)種壓控振蕩器的輸出 頻率與輸入控制電壓之間的關(guān)系為：
[0035] 式中C。是零反向偏壓時(shí)變?nèi)荻O管的電容量；4是變?nèi)荻O管的結(jié)電壓；丫是結(jié) 電容變化指數(shù)。為了得到線性控制特性，可W采取各種補(bǔ)償措施。
[0036] 優(yōu)選地，所述鎖相環(huán)為模擬鎖相環(huán)，包括相位參考提取電路、壓控振蕩器、相位比 較器、控制電路。
[0037]壓控振蕩器輸出的是與需要頻率很接近的等幅信號(hào)，把它和由相位參考提取電路 從信號(hào)中提取的參考信號(hào)同時(shí)送入相位比較器，用比較形成的誤差通過(guò)控制電路使壓控振 蕩器的頻率向減小誤差絕對(duì)值的方向連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)鎖相，從而達(dá)到同步。
[0038] 本發(fā)明的正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，在晶振的振蕩頻率固定情況下，可W實(shí)現(xiàn)輸出 頻率的多檔可調(diào)，用戶通過(guò)外表面的檔位可W方便的設(shè)定正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路的輸出頻 率，為各種應(yīng)用場(chǎng)合提供合適的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。
[0039] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，其特征在于，包括： 包括鎖相環(huán)，其連接至晶振，所述鎖相環(huán)為模擬鎖相環(huán)，包括相位參考提取電路、壓控 振蕩器、相位比較器、控制電路； 低通濾波器，連接至鎖相環(huán)的輸出端，所述低通濾波器為切比雪夫?yàn)V波器； 壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過(guò)倍頻器電路反饋至鎖相環(huán)， 另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器的控制端； 所述壓控振蕩器為克拉潑型LC壓控振蕩器，包括：晶體管T，回路電感L，回路電容C1、C2、Cv，Cv為變?nèi)荻O管反向偏置時(shí)呈現(xiàn)出的容量；Cl、C2比Cv大得多； 所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器，所述3倍頻器、6倍頻 器和9倍頻器分別通過(guò)第一調(diào)節(jié)開關(guān)、第二調(diào)節(jié)開關(guān)和第三調(diào)節(jié)開關(guān)連接至所述鎖相環(huán)； 所述第一調(diào)節(jié)開關(guān)、第二調(diào)節(jié)開關(guān)和第三調(diào)節(jié)開關(guān)與手觸的按鈕相連接。2. 如權(quán)利要求1所述的正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，其特征在于，所述低通濾波器為二階 切比雪夫?yàn)V波器。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，包括：包括鎖相環(huán)，其連接至晶振；低通濾波器，連接至鎖相環(huán)的輸出端；壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過(guò)倍頻器電路反饋至鎖相環(huán)，另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)器的控制端；所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器，所述3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器分別通過(guò)第一調(diào)節(jié)開關(guān)、第二調(diào)節(jié)開關(guān)和第三調(diào)節(jié)開關(guān)連接至所述鎖相環(huán)。本發(fā)明的正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路，在晶振的振蕩頻率固定情況下，可以實(shí)現(xiàn)輸出頻率的多檔可調(diào)，用戶通過(guò)外表面的檔位可以方便的設(shè)定正弦信號(hào)頻率產(chǎn)生電路的輸出頻率。
【IPC分類】H03L7/099, H03K3/02, H03B28/00
【公開號(hào)】CN105429635
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510834140
【發(fā)明人】于秀梅
【申請(qǐng)人】青島盛嘉信息科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日