專利名稱：一種頻率合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種頻率合成裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代諸多電子系統(tǒng)必須依賴于所用時(shí)鐘頻率源的性能。通常，高性能的時(shí)鐘頻率源都是通過(guò)頻率合成器來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中有一種頻率合成器，如圖1所示，其包括VCX0(VOltage Controled V tal Oscillator，壓控石英晶體振蕩器)、DDS(Direct Digital Synthesizer，直接數(shù)字頻率合成器)、PLL(Phase Locked Loop，鎖相環(huán))和控制模塊；VCX0、DDS和PLL依次相連； 控制模塊與DDS相連。該頻率合成器采用DDS來(lái)驅(qū)動(dòng)PLL，可以有效克服寬帶系統(tǒng)中DDS輸出頻率較低和PLL頻率分辨率低的缺點(diǎn)。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題現(xiàn)有技術(shù)的頻率合成器不能實(shí)現(xiàn)低頻(如0. IHz)和高頻(如500MHz)兼容，即頻率合成器生成的信號(hào)高頻和低頻精確可調(diào)非常困難。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中頻率合成裝置高頻和低頻不能兼容的缺陷，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種頻率合成裝置。所述技術(shù)方案如下一種頻率合成裝置，包括壓控晶體振蕩器、數(shù)字頻率合成模塊、鎖相環(huán)和控制模塊，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸入端與所述壓控晶體振蕩器相連，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)的輸入端相連，所述控制模塊與所述數(shù)字頻率合成模塊的控制端相連，所述裝置還包括多路選擇器，所述多路選擇器的輸入端分別與所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端和所述鎖相環(huán)的輸出端相連，所述多路選擇器的控制端與所述控制模塊相連。進(jìn)一步地，所述頻率合成裝置還包括量子鑒頻模塊，所述量子鑒頻模塊包括電子線路、量子系統(tǒng)和伺服環(huán)路；所述電子線路的輸入端與所述壓控晶體振蕩器的輸出端相連， 所述電子線路的第一輸出端與所述量子系統(tǒng)的輸入端相連，所述電子線路的第二輸出端與所述伺服環(huán)路的第一輸入端相連，所述量子系統(tǒng)的輸出端與所述伺服環(huán)路的第二輸入端相連，所述伺服環(huán)路的輸出端與所述壓控晶體振蕩器的控制端相連。進(jìn)一步地，所述鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器；所述鑒相器的第一輸入端與所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端相連，所述鑒相器的第二輸入端與所述分頻器的輸出端相連，所述鑒相器的輸出端與所述環(huán)路濾波器的輸入端相連，所述環(huán)路濾波器的輸出端與所述壓控振蕩器的輸入端相連，所述壓控振蕩器的第一輸出端與所述分頻器的輸入端相連，所述壓控振蕩器的第二輸出端與所述多路選擇電路的輸入端相連。進(jìn)一步地，所述數(shù)字頻率合成模塊包括直接數(shù)字頻率合成器和數(shù)字濾波電路；所述數(shù)字濾波電路的輸入端與所述直接數(shù)字頻率合成器相連，所述數(shù)字濾波電路的控制端與所述控制模塊相連。[0010] 進(jìn)一步地，所述控制模塊為FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)。 進(jìn)一步地，所述頻率合成裝置還包括設(shè)置模塊，所述設(shè)置模塊與所述控制模塊的輸入端相連。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是本實(shí)用新型通過(guò)將數(shù)字頻率合成模塊的輸出分為兩路，一路與PPL相連后與多路選擇器相連，另一路直接與多路選擇器相連，當(dāng)需要輸出高頻信號(hào)時(shí)，通過(guò)多路選擇器選通前者，而當(dāng)需要輸出低頻信號(hào)時(shí)，則通過(guò)多路選擇器選通后者，從而實(shí)現(xiàn)了高頻和低頻精確可調(diào)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的頻率合成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的頻率合成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖2所示，本實(shí)施例提供的頻率合成裝置包括壓控晶體振蕩器101、數(shù)字頻率合成模塊102、鎖相環(huán)103、控制模塊104和多路選擇器106。其中，數(shù)字頻率合成模塊102 的輸入端與壓控晶體振蕩器101相連，數(shù)字頻率合成模塊102的輸出端與鎖相環(huán)103的輸入端相連，控制模塊104與數(shù)字頻率合成模塊102的控制端相連，多路選擇器106的輸入端分別與數(shù)字頻率合成模塊102的輸出端和鎖相環(huán)103的輸出端相連，多路選擇器106的控制端與控制模塊104相連。壓控晶體振蕩器101產(chǎn)生的高穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)輸出到數(shù)字頻率合成模塊102，數(shù)字頻率合成模塊102根據(jù)控制模塊104的控制字生成不同頻率的信號(hào)；生成的信號(hào)分兩路， 一路傳到鎖相環(huán)103，通過(guò)鎖相環(huán)103將該信號(hào)移至高頻范圍后，輸入到多路選擇器106 ；數(shù)字頻率合成模塊102的另一路信號(hào)直接輸出到多路選擇器106 ；多路選擇器106根據(jù)控制模塊104的指令選擇其中的一路信號(hào)輸出，從而可以實(shí)現(xiàn)高頻和低頻的精確可調(diào)。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，前述頻率合成裝置還包括量子鑒頻模塊105。如圖 2所示，量子鑒頻模塊105包括電子線路1051、量子系統(tǒng)1052和伺服環(huán)路1053。其中，電子線路1051的輸入端與壓控晶體振蕩器101的輸出端相連，電子線路1051的第一輸出端與量子系統(tǒng)1052的輸入端相連，電子線路1051的第二輸出端與伺服環(huán)路1053的第一輸入端相連，量子系統(tǒng)1052的輸出端與伺服環(huán)路1053的第二輸入端相連，伺服環(huán)路1053的輸出端與壓控晶體振蕩器101的控制端相連。量子鑒頻模塊105中的電子線路1051、量子系統(tǒng)1052、伺服環(huán)路1053和壓控晶體振蕩器101構(gòu)成了一個(gè)封閉的環(huán)路控制系統(tǒng)，使壓控晶體振蕩器101輸出穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。具體為壓控晶體振蕩器101的輸出時(shí)鐘信號(hào)到電子線路1051經(jīng)過(guò)倍頻、綜合，再經(jīng)微波倍頻混頻后得到一個(gè)微波探詢信號(hào)，量子系統(tǒng)1052對(duì)探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻后得到鑒頻信號(hào)，鑒頻信號(hào)經(jīng)過(guò)伺服環(huán)路1053的處理后得到糾偏電壓對(duì)壓控晶體振蕩器101進(jìn)行壓控，從而將壓控晶體振蕩器101頻率鎖定到原子共振吸收線的峰點(diǎn)上，使壓控晶體振蕩器101輸出穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。前述電子線路1051、量子系統(tǒng)1052和伺服環(huán)路1053的詳細(xì)結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此省略詳細(xì)描述。其中，本實(shí)施例提供的頻率合成器還包括設(shè)置模塊107，設(shè)置模塊107與控制模塊 104的輸入端相連，用于設(shè)置頻率輸出，由于本實(shí)施例提供的頻率合成裝置為高頻和低頻精確可調(diào)，則用戶可以通過(guò)設(shè)置模塊107選擇不同的頻率輸出。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的控制模塊104為FPGA，控制數(shù)字頻率合成模塊102產(chǎn)生不同頻率的信號(hào)和控制多路選擇器106選擇輸出信號(hào)。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的數(shù)字頻率合成模塊102包括DDS1021和數(shù)字濾波電路 1022。如圖2所示，DDS1021的輸入端與壓控晶體振蕩器101的輸出端相連，DDS1021的控制端與FPGA相連，DDS1021的輸出端和數(shù)字濾波電路1022的輸入端相連，DDS1021用于根據(jù)FPGA的控制字產(chǎn)生不同頻率的信號(hào)。數(shù)字濾波電路1022的控制端與控制模塊104相連， 數(shù)字濾波電路1022的第一輸出端與鎖相環(huán)103的輸入端相連，數(shù)字濾波電路1022的第二輸出端與多路選擇器106的輸入端相連。數(shù)字濾波電路1022用于濾除DDS1021產(chǎn)生的離散的雜散信號(hào)。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的鎖相環(huán)103包括鑒相器1031、環(huán)路濾波器1032、壓控振蕩器1033和分頻器1034。如圖2所示，鑒相器1031的第一輸入端與數(shù)字頻率合成模塊102 的輸出端相連，鑒相器1031的第二信號(hào)輸入端與分頻器1034的輸出端相連，鑒相器1031 的輸出端與環(huán)路濾波器1032的輸入端相連，環(huán)路濾波器1032的輸出端與壓控振蕩器1033 的輸入端相連，壓控振蕩器1033的第一輸出端與分頻器1034的輸入端相連，壓控振蕩器 1033的第二輸出端與多路選擇電路106的輸入端相連。其中鑒相器又稱為相位比較器，它的作用是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位差，并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，該信號(hào)經(jīng)環(huán)路濾波器1032后形成壓控振蕩器1033的控制電壓，對(duì)壓控振蕩器1033輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制。以上實(shí)施例提供的技術(shù)方案中的全部或部分內(nèi)容可以通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)，其軟件程序存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)例如計(jì)算機(jī)中的硬盤、光盤或軟盤。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種頻率合成裝置，包括壓控晶體振蕩器、數(shù)字頻率合成模塊、鎖相環(huán)和控制模塊，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸入端與所述壓控晶體振蕩器相連，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)的輸入端相連，所述控制模塊與所述數(shù)字頻率合成模塊的控制端相連，其特征在于，所述裝置還包括多路選擇器，所述多路選擇器的輸入端分別與所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端和所述鎖相環(huán)的輸出端相連，所述多路選擇器的控制端與所述控制模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的頻率合成裝置，其特征在于，還包括量子鑒頻模塊，所述量子鑒頻模塊包括電子線路、量子系統(tǒng)和伺服環(huán)路；所述電子線路的輸入端與所述壓控晶體振蕩器的輸出端相連，所述電子線路的第一輸出端與所述量子系統(tǒng)的輸入端相連，所述電子線路的第二輸出端與所述伺服環(huán)路的第一輸入端相連，所述量子系統(tǒng)的輸出端與所述伺服環(huán)路的第二輸入端相連，所述伺服環(huán)路的輸出端與所述壓控晶體振蕩器的控制端相連。
3.如權(quán)利要求1所述的頻率合成裝置，其特征在于，所述鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器；所述鑒相器的第一輸入端與所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端相連，所述鑒相器的第二輸入端與所述分頻器的輸出端相連，所述鑒相器的輸出端與所述環(huán)路濾波器的輸入端相連，所述環(huán)路濾波器的輸出端與所述壓控振蕩器的輸入端相連，所述壓控振蕩器的第一輸出端與所述分頻器的輸入端相連，所述壓控振蕩器的第二輸出端與所述多路選擇電路的輸入端相連。
4.如權(quán)利要求1所述的頻率合成裝置，其特征在于，所述數(shù)字頻率合成模塊包括直接數(shù)字頻率合成器和數(shù)字濾波電路；所述數(shù)字濾波電路的輸入端與所述直接數(shù)字頻率合成器相連，所述數(shù)字濾波電路的控制端與所述控制模塊相連。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的頻率合成裝置，其特征在于，所述控制模塊為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的頻率合成裝置，其特征在于，還包括設(shè)置模塊，所述設(shè)置模塊與所述控制模塊的輸入端相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種頻率合成裝置，其包括壓控晶體振蕩器、數(shù)字頻率合成模塊、鎖相環(huán)、控制模塊和多路選擇器，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸入端與所述壓控晶體振蕩器相連，所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)的輸入端相連，所述控制模塊與所述數(shù)字頻率合成模塊的控制端相連，所述多路選擇器的輸入端分別與所述數(shù)字頻率合成模塊的輸出端和所述鎖相環(huán)的輸出端相連，所述多路選擇器的控制端與所述控制模塊相連。本實(shí)用新型實(shí)施例的頻率合成裝置實(shí)現(xiàn)了輸出信號(hào)的高頻和低頻精確可調(diào)。
文檔編號(hào)H03L7/18GK202026299SQ20112014998
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)