[发明专利]一种基于数字锁相环的扫频信号源

摘要

本发明公开了一种基于数字锁相环的扫频信号源。扫频信号源在信号处理和测试端口网络中其有广泛的应用，扫频源系统的稳定性和准确性直接影响到被测信号的准确程度。本发明基于鉴相器芯片和压控振荡器及变容二极管等构成数字锁相环。产生可数控输出在80MHz至118MHz的方波，从而实现可软件控制的扫频输出单元。发明采用ARM为核心处理器，通过SPI接口与鉴相器芯片进行连接通信。在人机界面的控制下，设定扫频参数，控制鉴相器芯片扫频输出。压控振荡器经过低通滤波器和自动增益控制PGA得到最终的扫频输出，输出扫频信号稳定。扫频信号源系统基于DPLL为理论基础可以结合DPLL的优势，减少模拟器件的数量和调试难度。相对于传统的扫频信号源减少了相对的体积和提高其自动化程度。利用DPLL相对于DDS提高了精度、反应速度，同时大大降低了成本。

主权项

1.一种基于数字锁相环的扫频信号源，其特征在于并对像本振源模块、本振源传输模块、自动增益模块；通过数字控制相应的频率控制字去对初始晶体频率信号进行计算然后输出相对应的直流信号。使所要频率在VCO中进行变化，这时VCO发送的波形就与鉴相器接收到的波形就是一致，再经过RF输出至程控增益放大器，就可以输出相对应的扫频信号了。通过这种方式就将DPLL与传统的扫频信号源构建起了一座通道，使它们的核心结构统一。按键端给出具体信号送到MCU内进行处理，MCU将数据处理完成后的信号通过SPI通信发给数字PD，数字PD通过读对应SPI中的数据位，将所在数据位中的R寄存器和N寄存器的所在值分别写入相应数值，通过寄存器变化改变输出变化量。变化程度通过环路滤波器进行纹波滤除后，其直流量改变变容二极管的容值，通过容值和电感值调节频率范围。通过压控振荡器进行输出对应频率正弦，同时将输出反馈给PD。若返回相同相位则证明输出频率为锁定频率，不同则继续改变数字PD输出直至相位差为0°为止。输出通过带通滤波器进行滤波，滤波后经过程控放大滤波输出。最后使不同频率的输出信号等幅。通过控制数字输出寄存器数值的改变来改变频率。