[实用新型]基于PLL和DDS的同步扫描电路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速摄影技术领域，尤其涉及一种同步扫描条纹相机扫描电路系统。

背景技术

同步扫描电路系统是同步扫描条纹相机的重要组成部分，其功能构成及指标性能直接关系到同步扫描条纹相机整机的性能。同步扫描电路系统主要是为扫描偏转板提供同步且相位可调的正弦偏转电压，一般由同步正弦信号产生，相位调整、射频信号放大、阻抗匹配等功能单元组成，其中同步正弦信号产生是同步扫描电路系统设计的关键。目前国际上普遍采用的同步正弦信号产生方法是基于雪崩光电二极管及隧道二极管的振荡电路法，这种模拟电路设计法电路复杂、调试困难、同步跟踪范围窄。

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提供一种基于PLL和DDS的同步扫描电路系统，主要解决了模拟振荡电路复杂、集成度低、同步跟踪范围窄的问题。

本实用新型的技术解决方案是：基于PLL和DDS的同步扫描电路系统，其特征在于：包括触发激光1、透镜2，触发激光1被透镜2分成两路，其中一路触发激光的光路上设置同步扫描条纹相机4；另一路触发激光的光路上设置光电转换器5以及同步扫描电路9，触发信号经过光电转换器5，被转换成电脉冲信号，进入同步扫描电路9的触发输入端。

上述同步扫描电路9包括依次连接的同步正弦信号产生电路6、射频信号放大电路7及阻抗匹配电路8；阻抗匹配电路8与同步扫描条纹相机4连接。

同步正弦信号产生电路6包括锁相环61和直接数字频率合成器62，同步触发电脉冲信号被分成两路，一路进入锁相环61参考输入，锁相环61对输入信号锁定、倍频，输出的倍频信号作为直接数字频率合成器62的时钟信号，调节直接数字频率合成器62的频率控制字，使其输出与触发信号同频率的正弦信号；另一路触发电脉冲信号输入频率检测单元63，检测触发信号的频率，依据检测到的触发信号频率值实现同步正弦信号产生电路6自动跟踪及锁定。

同步正弦信号产生电路6还包括控制单元64，控制单元64根据检测出的触发信号频率对锁相环64和直接数字频率合成器62进行参数配置。

上述频率检测单元63是时钟恢复芯片。

本实用新型的优点是：PLL和DDS作为现代频率合成技术具有高性能、可靠性高等特点，其中PLL可实现对输入参考信号的跟踪及锁定，且锁定带宽可通过选择合适的压控振荡器而很宽；DDS通过合适的参数配置不仅可实现高精度的正弦信号输出，还具有输出信号相位调整功能。结合PLL和DDS各自的功能及特点作为同步扫描电路正弦信号产生及相位调节的方案，不仅极大的提高了同步扫描电路的集成度，降低了设计难度，还实现了同步扫描电路的触发信号自动跟踪及锁定功能。

为了进一步提高同步扫描带宽，实现同步扫描电路的自动跟踪与锁定，本实用新型提供一种采用现代数字频率合成法，即使用锁相环（PLL）和直接数字频率合成器（DDS）实现同步正弦信号产生及相位调节的方案。该方法的优点是极大的提高了同步扫描电路系统的集成度，降低其设计难度，且实现了同步扫描电路更宽的跟踪范围以及对触发信号的自动跟踪与锁定功能。

附图说明

图1是本实用新型同步扫描条纹相机原理框图；

图2是本实用新型同步正弦信号产生原理框图；

图3是本实用新型同步正弦信号产生控制及信号流程图；

图4是本实用新型PLL输入信号示意图；

图5是本实用新型PLL输出（DDS输入）信号示意图；

图6是本实用新型DDS输出信号示意图；

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于PLL和DDS的同步扫描条纹相机扫描电路，具体实现步骤如下：1）触发光脉冲信号经过高速光电转换器件完成光电转换，得到与触发光脉冲同频率的参考电信号。触发光脉冲光电转换采用低噪声光电转换器件，该光电转换器件应能对触发光脉冲做出有效响应，响应带宽应大于最高触发光脉冲最高频率。

2）参考电信号分成两路，一路作为频率检测单元63的输入，检测触发信号的频率，依据检测到的触发信号频率值可实现同步正弦信号产生电路6自动跟踪及锁定功能；另一路作为同步正弦信号产生电路6的输入，同步正弦信号产生电路6经过一定的参数配置，输出与触发光脉冲同频率的正弦小信号。