[实用新型]一种超低频精密数字移相器及其移相电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字移相技术。

背景技术

我国控制和测试使用的精密移相器多采用精密电阻电容网络的原理(如航天102所生产的超低频精密移相器789)，此类移相器由于受技术所限移相频率范围0.01Hz～1kHz且定点定频，移相角度零散，对型号产品中要求的0.01Hz以下、1kHz以上频率点的移相只能通过定制，或根据已有频率点和移相误差推算。另频响分析仪1250的频率范围为0.01Hz～65.535kHz，相位测量范围为-360°～360°，超低频精密移相器无法覆盖1250的频率范围，而当前国内外的数字移相器其频率范围在100Hz～10MHz，移相误差为1°，也无法满足不同型号伺服机构科研生产的需求及对1250等仪器的校准需求。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种移相频率范围在超低频(0.001Hz～1MHz)范围的精密数字移相器。

本实用新型提供的一种超低频精密数字移相器，包括模数转换器、DDS芯片、数模转换器、低通滤波器以及高稳晶振；

模数转换器的输出端与DDS芯片的信号输入端连接，DDS芯片的信号输出端与数模转换器的输入端连接，数模转换器的输出端与低通滤波器的输入端连接；

模数转换器的输入端为数字移相器的输入端，低通滤波器的输出端为数字移相器的输出端；

高稳晶振为DDS芯片提供时钟信号。

优选地，所述DDS芯片的型号为AD9910。

本实用新型还提供了一种基于前述数字移相器的移相电路，其还包括信号发生器；

所述信号发生器的输出端与数字移相器的输入端连接；

高稳晶振输出两路相同的时钟信号，其中一路作为信号发生器的时钟信号，另一路作为数字移相器中DDS芯片的时钟信号。

针对0.001Hz～10Hz范围的超低频信号，本实用新型提供了另一种超低频精密数字移相器，包括超低频信号整形电路、DDS芯片、数模转换电路、低频滤波电路以及高稳晶振；

超低频信号整形电路用于接收超低频信号并将其整形、转换为数字信号；

超低频信号整形电路与DDS芯片的输入端连接，DDS芯片的输出端与模数转换电路的输入端连接，模数转换电路的输出端与低频滤波器的输入端连接；

超低频信号整形电路的输入端为数字移相器的输入端，低通滤波器的输出端为数字移相器的输出端；

高稳晶振为DDS芯片提供时钟信号。

进一步，所述超低频信号整形电路包括信号预处理电路、信号特征采集电路以及信号合成电路；

信号预处理电路的输出端与信号特征采集电路的输入端连接；信号特征采集电路的输出端与信号合成电路的输入端连接；

信号预处理电路用于接收超低频信号，并对其进行去噪以及电平调整；

信号特征采集电路用于采集超低频信号的幅值、频率及相位；

信号合成电路用于根据超低频信号的幅值、频率及相位合成数字信号；

信号预处理电路的输入端为超低频信号整形电路的输入端，信号合成电路的输出端为超低频信号整形电路的输出端。

本实用新型还提供了一种基于前述的数字移相器的移相电路，其还包括信号发生器；

所述信号发生器的输出端与数字移相器的输入端连接；

高稳晶振输出两路相同的时钟信号，其中一路作为信号发生器的时钟信号，另一路作为数字移相器中DDS芯片的时钟信号。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的移相器将模拟信号转换为数字信号，然后利用DDS芯片进行移相，然后再经过数模转换及低频滤波将信号还原为模拟信号，采用的DDS芯片具有较大的频率控制字以及相位控制字，能够达到更高精度或者更高分辨力的移相效果。采用高稳晶振为DDS芯片提供时钟信号能限制移相的误差及确保移相器的低相噪。

2、本实用新型还提供了基于该移相器的移相电路，创新性的利用高稳晶振同时为信号发生器及移相器的DDS芯片提供相同的高稳时钟信号，有效解决了信号输出不同步的问题。

3、针对超低频信号(0.001Hz～10Hz)，本实用新型采集超低频信号特征，并根据信号特征直接合成数字信号再进行移相，确保了移相的精度。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构框图。

图2是本实用新型第一实施例的应用结构框图。

图3是本实用新型第二实施例的结构框图。