一種正弦信號源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種正弦信號源。
【背景技術】
[0002]信號源，用于產生被測電路所需特定參數的電測試信號。在測試、研究或調整電子電路及設備時，為測定電路的一些電參量，如測量頻率響應、噪聲系數，為電壓表定度等，都要求提供符合所定技術條件的電信號，以模擬在實際工作中使用的待測設備的激勵信號。
[0003]當要求進行系統的穩態特性測量時，需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當測試系統的瞬態特性時，又需使用前沿時間、脈沖寬度和重復周期已知的矩形脈沖源。并且要求信號源輸出信號的參數，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內進行精確調整，有很好的穩定性，有輸出指示。
[0004]信號源可以根據輸出波形的不同，劃分為正弦波信號發生器、矩形脈沖信號發生器、函數信號發生器和隨機信號發生器等四大類。
[0005]正弦信號是使用最廣泛的測試信號，這是因為產生正弦信號的方法比較簡單，而且用正弦信號測量比較方便。
[0006]正弦信號發生器:正弦信號主要用于測量電路和系統的頻率特性、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發生器、高頻信號發生器和微波信號發生器；按輸出電平可調節范圍和穩定度分為簡易信號發生器(即信號源)、標準信號發生器(輸出功率能準確地衰減到-100分貝毫瓦以下)和功率信號發生器(輸出功率達數十毫瓦以上)；按頻率改變的方式分為調諧式信號發生器、掃頻式信號發生器、程控式信號發生器和頻率合成式信號發生器等。
[0007]低頻信號發生器包括音頻(200?20000赫)和視頻(I赫?10兆赫)范圍的正弦波發生器。主振級一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。為便于測試系統的頻率特性，要求輸出幅頻特性平和波形失真小。
[0008]高頻信號發生器，頻率為100千赫?30兆赫的高頻、30?300兆赫的甚高頻信號發生器。一般采用LC調諧式振蕩器，頻率可由調諧電容器的度盤刻度讀出，主要用途是測量各種接收機的技術指標，輸出信號可用內部或外加的低頻正弦信號調幅或調頻，使輸出載頻電壓能夠衰減到I微伏以下。
[0009]微波信號發生器，從分米波直到毫米波波段的信號發生器。信號通常由帶分布參數諧振腔的超高頻三極管和反射速調管產生，但有逐漸被微波晶體管、場效應管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢。儀器一般靠機械調諧腔體來改變頻率，每臺可覆蓋一個倍頻程左右，由腔體耦合出的信號功率一般可達10毫瓦以上。簡易信號源只要求能加1000赫方波調幅，而標準信號發生器則能將輸出基準電平調節到I毫瓦，再從后隨衰減器讀出信號電平的分貝毫瓦值;還必須有內部或外加矩形脈沖調幅，以便測試雷達等接收機。
[0010]現有的正弦信號發生器只能單一輸出一種信號，如低頻信號、高頻信號、或者微波信號，如何提供一種多種信號輸出的正弦信號發生器，是目前亟待解決的問題。
【發明內容】
[0011]為了解決現有技術的缺陷，本發明提出一種正弦信號源，輸出正弦波信號。
[0012]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0013]一種正弦信號源，包括:
[0014]包括鎖相環，其連接至晶振；
[0015]所述數字鎖相環為DDS鎖相環，包括:相位累加器、波形R0M、D/A轉換器和低通濾波器；
[0016]時鐘頻率給定后，輸出信號的頻率取決于頻率控制器，頻率分辨率取決于累加器位數，相位分辨率取決于ROM的地址線位數，幅度量化噪聲取決于ROM的數據位字長和D/A轉換器位數；
[0017]低通濾波器，連接至鎖相環的輸出端，所述低通濾波器為切比雪夫濾波器；
[0018]壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環，另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關驅動器的控制端；
[0019]所述倍頻器電路包括并聯連接的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倍頻器分別通過第一調節開關、第二調節開關和第三調節開關連接至所述鎖相環；
[0020]所述第一調節開關、第二調節開關和第三調節開關與手觸的按鈕相連接。
[0021]可選地，所述低通濾波器為二階切比雪夫濾波器。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023]在晶振的振蕩頻率固定情況下，可以實現輸出頻率的多檔可調，用戶通過外表面的檔位可以方便的設定正弦信號源的輸出頻率，為各種應用場合提供合適的基準頻率信號。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發明正弦信號源的控制框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027]如圖1所示，本發明的正弦信號源40，包括鎖相環41，其連接至晶振100;低通濾波器42，連接至鎖相環41的輸出端;壓控振蕩器43，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環，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f且連接到所述開關驅動器13的控制端。優選地，所述晶振100的振蕩頻率為I OOMHz。
[0028]所述倍頻器電路包括并聯連接的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倍頻器分別通過第一調節開關51、第二調節開關52和第三調節開關53連接至鎖相環41;所述第一調節開關51、第二調節開關52和第三調節開關53與外表面上的按鈕相連接，按鈕上標識有頻率值，例如1、2、3檔，通過操作外表面的按鈕控制相應的調節開關的導通和關斷，控制第一頻率信號f，實現頻率的調節。
[0029]優選地，所述低通濾波器為切比雪夫濾波器。
[0030]切比雪夫濾波器在過渡帶比巴特沃斯濾波器的衰減快，但頻率響應的幅頻特性不如后者平坦。切比雪夫濾波器和理想濾波器的頻率響應曲線之間的誤差最小，但是在通頻帶內存在幅度波動。
[0031]優選地，所述低通濾波器為二階切比雪夫濾波器。
[0032 ]優選地，所述鎖相環為DDS數字鎖相環。
[0033]直接數字頻率合成(DDS—DigitalDirect Frequency Synthesis)技術是一種新的頻率合成方法，是頻率合成技術的一次革命，隨著電子工程領域的實際需要以及數字集成電路和微電子技術的發展，DDS技術日益顯露出它的優越性。
[0034]DDS是一種全數字化的頻率合成器，由相位累加器、波形R0M、D/A轉換器和低通濾波器構成。時鐘頻率給定后，輸出信號的頻率取決于頻率控制器，頻率分辨率取決于累加器位數，相位分辨率取決于ROM的地址線位數，幅度量化噪聲取決于ROM的數據位字長和D/A轉換器位數。
[0035]DDS有如下優點:
[0036](I)頻率分辨率高，輸出頻點多，可達N個頻點(N為相位累加器位數)；
[0037](2)頻率切換速度快，可達us量級；
[0038](3)頻率切換時相位連續；
[0039](4)可以輸出寬帶正交信號；
[0040](5)輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用；
[0041 ] (6)可以產生任意波形；
[0042 ] (7)全數字化實現，便于集成，體積小，重量輕。
[0043]本發明的正弦信號源，在晶振的振蕩頻率固定情況下，可以實現輸出頻率的多檔可調，用戶通過外表面的檔位可以方便的設定正弦信號源的輸出頻率，為各種應用場合提供合適的基準頻率信號。
[0044]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種正弦信號源，其特征在于，包括: 包括鎖相環，其連接至晶振； 所述數字鎖相環為DDS鎖相環，包括:相位累加器、波形ROM、D/A轉換器和低通濾波器；時鐘頻率給定后，輸出信號的頻率取決于頻率控制器，頻率分辨率取決于累加器位數，相位分辨率取決于ROM的地址線位數，幅度量化噪聲取決于ROM的數據位字長和D/A轉換器位數； 低通濾波器，連接至鎖相環的輸出端，所述低通濾波器為切比雪夫濾波器； 壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環，另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關驅動器的控制端； 所述倍頻器電路包括并聯連接的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倍頻器分別通過第一調節開關、第二調節開關和第三調節開關連接至所述鎖相環； 所述第一調節開關、第二調節開關和第三調節開關與手觸的按鈕相連接。2.如權利要求1所述的正弦信號源，其特征在于，所述低通濾波器為二階切比雪夫濾波器。
【專利摘要】本發明提出了一種正弦信號源，包括：包括鎖相環，其連接至晶振；低通濾波器，連接至鎖相環的輸出端；壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環，另一路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關驅動器的控制端；所述倍頻器電路包括并聯連接的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倍頻器分別通過第一調節開關、第二調節開關和第三調節開關連接至所述鎖相環。本發明的正弦信號源，在晶振的振蕩頻率固定情況下，可以實現輸出頻率的多檔可調，用戶通過外表面的檔位可以方便的設定正弦信號源的輸出頻率。
【IPC分類】G01R1/28
【公開號】CN105548625
【申請號】CN201510895762
【發明人】劉海生
【申請人】青島盛嘉信息科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月5日