[发明专利]一种频率可调的正弦波产生电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种频率可调的正弦波产生 电路。

背景技术

信号发生器，用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在 测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如 测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技 术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。

当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正 弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度 和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如 频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有 很好的稳定性，有输出指示。

信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩 形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。

正弦信号是使用最广泛的测试信号，这是因为产生正弦信号的方 法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。

正弦信号发生器：正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特 性、非线性失真、增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发 生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和 稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功 率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率 达数十毫瓦以上)；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频 式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。

低频信号发生器包括音频(200～20000赫)和视频(1赫～10 兆赫)范围的正弦波发生器。主振级一般用RC式振荡器，也可用差 频振荡器。为便于测试系统的频率特性，要求输出幅频特性平和波形 失真小。

高频信号发生器，频率为100千赫～30兆赫的高频、30～300 兆赫的甚高频信号发生器。一般采用LC调谐式振荡器，频率可由调 谐电容器的度盘刻度读出，主要用途是测量各种接收机的技术指标， 输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频，使输出载频电 压能够衰减到1微伏以下。

微波信号发生器，从分米波直到毫米波波段的信号发生器。信号 通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生，但有逐 渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势。仪 器一般靠机械调谐腔体来改变频率，每台可覆盖一个倍频程左右，由 腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上。简易信号源只要求能 加1000赫方波调幅，而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到 1毫瓦，再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值；还必须有内部 或外加矩形脉冲调幅，以便测试雷达等接收机。

现有的正弦信号发生器只能单一输出一种信号，如低频信号、高 频信号、或者微波信号，如何提供一种多种信号输出的正弦信号发生 器，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提出一种频率可调的正弦波产 生电路，输出正弦波信号。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种频率可调的正弦波产生电路，包括：

包括锁相环，其连接至晶振，所述锁相环为DDS数字锁相环， 包括：相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器；时钟频率 给定后，输出信号的频率取决于频率控制器，频率分辨率取决于累加 器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决 于ROM的数据位字长和D/A转换器位数；

低通滤波器，连接至锁相环的输出端，所述低通滤波器为切比雪 夫滤波器；

压控振荡器，连接至低通滤波器输出端，其输出端一路通过倍频 器电路反馈至锁相环，另一路输出至放大器，放大器的输出端连接到 所述开关驱动器的控制端；

所述压控振荡器为克拉泼型LC压控振荡器，包括：晶体管T， 回路电感L，回路电容C1、C2、Cv，Cv为变容二极管反向偏置时呈 现出的容量；C1、C2比Cv大得多；

所述倍频器电路包括并联连接的3倍频器、6倍频器和9倍频器， 所述3倍频器、6倍频器和9倍频器分别通过第一调节开关、第二调 节开关和第三调节开关连接至所述锁相环；

所述第一调节开关、第二调节开关和第三调节开关与手触的按钮 相连接。

可选地，所述低通滤波器为二阶切比雪夫滤波器。