[发明专利]一种实现大功率宽带正弦波转方波的电路及工作方法

说明书

本发明公开了一种实现大功率宽带正弦波转方波的电路，包括：有源温补晶振电路、单片机控制电路、低压线性稳压电源电路、频综电路，二分频电路、射频放大电路、LC滤波器电路以及反相器电路；本发明可产生一路30MHz‑150MHz之间任意频点的高频方波信号，并不是削顶正弦波，同时可实现LVTTL或者TTL输出，且能在50欧姆终端负载下有13dbm以上输出的能力；本发明有频率范围宽，输出幅度范围宽，驱动能力强，实现简单等特点。

技术领域

本发明设计一种可调宽带大功率正弦波转方波的电路实现方法；可用于卫星通信北斗导航等射频组件设备领域中。

背景技术

随着信息对抗技术的发展，对通信系统的带宽，速率，功耗，调制解调能力的要求越来越高，而抗干扰技术的引入能够有效改善以上问题；而方波作为抗干扰设备中的时钟源已被广泛的应用，其具有功耗低，抗干扰能力强，占空比可调，易于实现等特点；LVTTL的引入解决了CMOS电平的速度慢的问题，也减弱了TTL电平带来的功耗提升的问题。传统LVTTL驱动时钟源需要单独使用晶振+时钟驱动器的方式实现，但成本面积均会增加，谐波分量多，而且也满足不了50欧姆负载下13dbm以上输出的要求；传统方式中还可以使用运算放大器组成的比较器电路实现LVTTL电平的输出，但是比较器输出LVTTL的波形失真严重。而由频综产生可调双中频信号的方式，使用反相器实现正弦波转LVTTL电平的方式可以有效减少电路布局面积，减少电路中的谐波分量，有效减少LVTTL的上升沿缓慢，过充等问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明提供所述的一种宽带可调大功率正弦波转LVTTL方波信号电路的设计实现方法，该电路可产生一路30MHZ-150MHZ之间任意频点的高频方波信号，并不是削顶正弦波，同时可实现LVTTL或者TTL输出，且能在50欧姆负载下有13dbm以上输出的能力；本发明有频率范围宽，输出幅度范围宽，驱动能力强，实现简单等特点。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，本发明提供一种实现大功率宽带正弦波转方波的电路，包括：有源温补晶振电路、单片机控制电路、低压线性稳压电源电路、频综电路，二分频电路、射频放大电路、LC滤波器电路以及反相器电路；

其中，所述有源温补晶振电路与频综电路连接，为所述频综电路提供参考时钟信号；所述低压线性稳压电源电路与有源电路模块连接，为有源电路模块提供稳定的直流电压偏置；所述频综电路与频综外围匹配电路连接，产生合适的中频信号；所述的单片机控制电路与频综电路连接，实现频综的配置与锁定状态监测；所述LC滤波器用于清除或抑制电路中无效的频率；所述射频放大电路用于将电路中的信号进行放大处理；所述反相器与射频放大电路连接，所述反相器将电路中的正弦波转换为方波信号；

所述有源电路模块包括：有源温补晶振电路、频综电路，二分频电路、射频放大电路以及反相器电路；

所述低压线性稳压电源电路包括：LDO1，LDO2。

优选的，所述有源温补晶振电路具体连接为：温补晶振U94的引脚8通过电阻R3分别与电容C2、C3、C4的一端和穿心电容U1的引脚3相连，所述电容C2、C3、C4的另一端分别接地，所述穿心电容U1的引脚2、引脚4分别接地，所述穿心电容U1的引脚1通过磁珠FB1与低压线性稳压电源U141的引脚5输出端的R148一端连接；所述温补晶振U94的引脚5通过电容C293连接电阻R170、R176的一端和电容C294的一端，所述电阻R170和电容C294分别接地，所述电阻R176另一端与电阻R181连接，电阻R181连接单片机芯片的引脚15；所述温补晶振的引脚1、引脚4分别接地，剩余的引脚全部悬空处理；其中，电阻R3为调试位，电阻R170和电容C294为温补晶振的外围匹配，所述电阻R176、R181为预留调试位。