專利名稱：電視彩色副載波標準頻率綜合器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電視彩色副載波標準頻率綜合器結構的改進，其可作為標準頻率的信號源、也能用于頻率的計量和校準，涉及電子電路技術領域。
按照國家標準(UDC6 21.391.8.08 GB7402-87)“利用電視信號傳送標準時間頻率”的規(guī)定，CCTV電視信號中的彩色副載波頻率是由原子鐘產生的，因此其副載波是一種高穩(wěn)定度的標準頻率源，可以用它來計量和校準無線電頻率。對該頻率源的利用，中國計量院曾研制出一種副載波校頻儀，陜西省計量局也研制出JJY-1簡易彩色副載波校頻儀。這二種副載波校頻儀的原理是把要校準的10MHZ、5MHZ、1MHZ無線電頻率送入校頻儀，經頻率綜合器轉換成與副載波信號對應的頻率4.43361875MHZ，再與接收電視信號中的彩色副載波頻率信號進行比較，調整本地頻率，使其頻率、相位與副載波的頻率、相位一致，達到校頻的目的。這類校頻儀存在的問題有(1)只能對10、5、1MHZ等整數頻率進行校準，對其它大多數無線電頻率不能直接校準，只能通過間接的方法，即用副載波校頻儀先對測量頻率設備的信號源——高穩(wěn)定度晶振校準，再用校準后的設備測量需校準的無線電頻率；(2)這類校頻儀中各頻率到4.43361875MHZ的頻率綜合器都采用25HZ偏置電路的方法，此電路用模擬平衡調幅電路來實現，缺點是電路復雜，元器件要求嚴格，調整困難；(3)只能對無線電頻率進行計量和校準，不能作為高穩(wěn)定度的頻率直接使用。
本實用新型的目的是提出一種電視彩色副載波標準頻率綜合器的結構，以克服上述存在問題，并降低生產成本。
本實用新型所設計的電視彩色副載波標準頻率綜合器由電視信號接收電路、彩色副載波信號提取電路、分頻電路、數字鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、數字式頻率綜合器及濾波輸出電路組成；其結構特點為，把電視信號接收電路接收的CCTV全電視信號送入副載波信號提取電路提取出彩色副載波信號，將得到的4.43361875MZ的副載波頻率經分頻電路除五分頻，輸出0.88672375MHZ的頻率進入鑒相器；由壓控振蕩器產生的10MHZ頻率輸出分二路，一路進入數字式頻率綜合器也輸出0.88672375MHZ的頻率進入鑒相器，兩個頻率信號鑒相后輸出的相位差經環(huán)路濾波器濾波后去控制壓控振蕩器；壓控振蕩器采用10MHZ石英溫補晶體振蕩器，其10MHZ的頻率輸出另一路經分頻電路和濾波輸出電路，能夠分別輸出10MHZ、5MHZ、1MHZ、100KHZ的正弦波信號。本實用新型的特點還在于，所述的數字式頻率綜合器的結構原理是，110MHZ信號進入二進制分頻電路分別輸出5MHZ、2.5MHZ、0.625MHZ、0.0390625MHZ、0.01953125MHZ等頻率信號，把2.5MHZ信號經105分頻器輸出0.000025MHZ信號；把0.625MHZ信號與0.0390625MHZ信號經過數字混頻器混頻，輸出的差頻信號0.5859375MHZ再與0.01953125MHZ信號經混頻器混頻，輸出的差頻信號0.56640625MHZ再與0.000-025MHZ信號再經混頻器混頻，其輸出的差頻信號0.56638125MHZ再與5MHZ經混頻器混頻后，輸出的差頻信號4.43361875MHZ經五分頻即可輸出0.88672375MHZ信號。
本實用新型所設計的電視彩色副載波標準頻率綜合器使得副載波校頻技術由被動式變?yōu)橹鲃邮?，克服了已有技術的缺點，具有以下優(yōu)點(1)專門的電視信號、彩色副載波提取電路使得成本降低，整個電路設計合理、制作簡單，成本只有原來的1/10；(2)采用0.88672375MHZ作為數字鑒相頻率，不僅容易獲得，且能得到很好的效果；(3)采用溫度補償的石英晶體振蕩器，能消除環(huán)境溫度的影響，在0～50℃的環(huán)境中能可靠工作；(4)由于數字頻率綜合器內采用有TTL中小規(guī)模數字電路，且正弦波恢復電路采用無源帶通濾波器，故無需調試調整，工作十分穩(wěn)定，同時有較強的負載能力。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施方案。
附

圖1為本實用新型所設計標準頻率綜合器的結構原理框圖，附圖2為本實用新型采用數字式頻率綜合器的結構原理框圖，附圖3為圖1中數字頻率綜合單元一種實例的電路圖，附圖4為圖1中正弦波恢復、放大單元的一個實例的電路圖，附圖5為本實用新型所采用數字混頻器一種實例的電路原理圖。
參見附圖1，可以看出本實用新型的結構原理，其中左上半部虛線框內為數字頻率綜合單元，右下的虛線框為正弦波恢復、放大單元；從附圖2中可以看出數字式頻率綜合器的結構原理，其表明了10MHZ信號到0.88672375MHZ信號的頻率綜合變換過程。
附圖3則給出了數字頻率綜合單元一個實例的電路結構，來自中央電視臺(CCTV)的電視信號中彩色副載波的4.43361875MHZ信號進入整形電路，經T1射極跟隨器和T2的放大整形后，從T2的集電極輸出矩形波，T1采用PNP管，并在基極接一正向二極管到地，使得輸入信號幅度峰——峰值只要大于0.5V，就可以在T2的集電極取得TTL電平的輸出，此信號到(2、5)分頻器1中U15的1腳，從U15的11腳輸出五分頻后的0.88672375MHZ信號送到數字鑒相器MC4044的1腳，作為參考頻率；來自壓控振蕩器的10MHZ信號經晶體管T3整形后輸出，再經倒相器U18:D后送入(2、5)分頻器2中U17的L腳和14腳，從U17的12腳輸出5MHZ分為兩路，一路送入數字混頻器1和二進制分頻器，另一路經倒相器U18:A后輸出；從U17的11腳輸出的2MHZ信號送入(2、5)分頻器1中U15的14腳，從U15的12腳輸出的1MHZ信號分為兩路，一路經倒相器U18:C后輸出，另一路送入十分頻器U16的1腳，從U16的12腳輸出0.1MHZ，經倒相器U18:B后輸出；由U17的12腳來的5MHZ信號送入二進制分頻器U4的13腳，從U4的11、9、5、6腳分別輸出2.5MHZ、0.625MHZ、0.0390625MHZ、0.01953125MHZ的頻率；其中0.625MHZ與0.0390625MHZ經數字混頻器2混頻，從U2:B的6腳輸出0.5859375NHZ，該頻率與0.01953125MHZ經數字混頻器3混頻，從U9:C的8腳輸出0.56640625MHZ的頻率；來自U411腳的2.5MHZ經105分頻器分頻(105分頻器由U5:B、U6、U12組成)，從U12的7腳輸出0.000025MHZ；該頻率與0.56640625MHZ經數字混頻器混頻，從U1的6腳輸出0.56638125MHZ，此頻率與5MHZ信號經數字混頻器1混，從U8的11腳輸出4.43361875MHZ；將此頻率送入5分頻器U5:A的4腳，從U5:A的7腳輸出0.88672375MHZ，經倒相器U10:A后送入數字鑒相器MC4044的3腳，作為鑒相頻率；MC4044的8腳輸出的相位誤差信號經T4、T5、C105、R106組成的環(huán)路濾波器濾波后，在T5的發(fā)射極輸出壓控電壓去控制晶體振蕩器，因MC4044的8腳輸出的是TTL電平(5V)，而壓控振蕩器需要12V電壓控制，T5采用PNP晶體管，該管子與R108、R107組成電平轉換器，使得T5輸出電壓滿足了壓控晶振的需要，擴大了頻率的捕捉范圍。圖中數字混頻器采用JK觸發(fā)器組成的電路，當然也可采用D觸發(fā)器組成的電路，如圖5所示，在圖5中F1和F2為二路輸入頻率，B為輸出頻率；無論哪種觸發(fā)器組成的數字混頻器，其B=F1-F2。
附圖4給出了正弦波恢復、放大單元中一個實例(1MHZ)的電路結構，即1MHZ頻率的濾波輸出電路； 5MHZ和0.1MHZ的濾波輸出電路與其相同，僅參數不同；而10MHZ的只有放大輸出，沒有濾波，即只有圖中A點以后部分?，F以1MHZ的濾波放大電路為例說明如下1MHZ脈沖信號經R201、C201送到T201的基極，T201為射極跟隨器，目的是提高輸入阻抗和負載能力，輸出信號經C202、L201、C203、L202組成的帶通濾波器濾波，信號變成正弦波，經C204耦合到T202的基極，T202仍是射極跟隨器，信號經電位器W201幅度調整，經C205耦合到T203的基極，T203作為推動級，又經T204和T205組成的功率推挽輸出，輸出幅度在50歐姆負載情況下，為峰——峰值4伏。
在圖3和圖4中給出了各元器件的參數。
權利要求1．一種電視彩色副載波標準頻率綜合器，是由電視信號接收電路、彩色副載波信號提取電路、分頻電路、數字鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、數字式頻率綜合器及濾波輸出電路組成；其特征在于，把電視信號接收電路接收的CCTV全電視信號送入副載波信號提取電路提取出彩色副載波信號，將得到的4.43361875MHZ的副載波頻率經分頻電路除五分頻，輸出0.88672375MHZ的頻率進入鑒相器；由壓控振蕩器產生的10MHZ頻率輸出分二路，一路進入數字式頻率綜合器也輸出0.88672375MHZ的頻率進入鑒相器，兩個頻率信號鑒相后輸出的相位差經環(huán)路濾波器濾波后去控制壓控振蕩器；壓控振蕩器采用10MHZ石英溫補晶體振蕩器，其10MHZ的頻率輸出另一路經分頻電路和濾波輸出電路，能夠分別輸出10MHZ、5MHZ、1MHZ、100KHZ的正弦波信號。
2．根據權利要求1所述的電視彩色副載波標準頻率綜合器，其特征在于，所述的數字式頻率綜合器的結構原理為，10MHZ信號進入二進制分頻電路分別輸出5MHZ、2.5MHZ、0.6256HZ、0.0390625MHZ、0.01953125MHZ頻率信號，把2.5MHZ信號經105分頻器輸出0.0000 25MHZ信號；把0.625MHZ信號與0.0390625MHZ信號經過數字混頻器混頻，輸出的差頻信號0.5859375MHZ再與0.01953125MHZ信號經混頻器混頻，輸出的差頻信號0.56640625MHZ再與0.000025MHZ信號再經混頻器混頻，其輸出的差頻信號0.56638125MHZ再與5MHZ經混頻器混頻后，輸出的差頻信號4.43361875MHZ經五分頻即可輸出0.88672375MHZ信號。
專利摘要電視彩色副載波標準頻率綜合器,是把電視接收和信號提取電路得到的副載波頻率經五分頻后送入鑒相器,另由壓控振蕩器產生的10MHz頻率經數字式頻率綜合器得到相同頻率也送入鑒相器,二路信號經鑒相后得到的相位差經環(huán)路濾波后去控制壓控振蕩器,其輸出的頻率信號經分頻、濾波放大電路分別輸出10、5、1、0.1MHz的正弦波標準頻率信號,可作為標準頻率源用于計量和校準,其具有成本低、工作穩(wěn)定、無需調整、負載強的優(yōu)點。
文檔編號H04N9/455GK2346126SQ9823298
公開日1999年10月27日 申請日期1998年9月3日 優(yōu)先權日1998年9月3日
發(fā)明者梁雙有, 任燕 申請人:中國科學院陜西天文臺