專利名稱：精密數(shù)字控制頻率相位移相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新,于精密儀驗(yàn)術(shù)領(lǐng)現(xiàn)具微翻精密數(shù)雜制頻對目位移相器。
背景技術(shù)：
在原子鐘領(lǐng)域，需要將原子鐘等精密儀器產(chǎn)生的高穩(wěn)定度頻率信號通過電 纜、光纖等方法傳遞給用戶，而由于傳輸環(huán)境的影響，頻率信號在傳遞過程會(huì)引 起相位的延遲和漂移，降低了所傳輸頻率的穩(wěn)定度。因此，對傳輸頻率的相位進(jìn) 行補(bǔ)償，是提高傳輸頻率穩(wěn)定度的有效方法。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電路簡單、生產(chǎn)成本低、可移 植性好的精密數(shù)字控制頻率相位移相器。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系 統(tǒng)；將輸入頻率信號分兩路輸出的功率分配器；相位比較器，該電路的輸入端接 功率分配器的輸出端；有源滄波器，該電路的輸入端接相位比較器、輸出端接單片 機(jī)系統(tǒng)232接口，該電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)；還包括輸出移相頻率信號的數(shù) 字移相器，該電路的輸入端接功率分配器的輸出端和單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端。
本實(shí)用新型的相位比較器:接收參考頻率信號的連接器P3的一端接,電路U3 的2腳、另一端接地，集成電路U3的1腳接將輸入頻率信號分成兩路輸出的集成電 路U1的5腳、2腳和5腳 7腳接地、3腳和4腳Mil電P朋4^W源滄波器的集成電細(xì)4 的l腳；上述的集成電路U1的型號為SP C2-1,集成電路U3的型號為RPEh2，誠電 路U4的型號為0P400。
本實(shí)用新型的單片機(jī)系統(tǒng)為集成電路U5的23腳接集成電路U4的14腳、4腳接 集成電路U6的12腳、5腳接集成電路U6的11腳、6腳和7腳接由電^C2和電欲3以及 晶體振蕩器Y1連接的振蕩電路，集成電路U5的3腳接由電阻R1、電阻R2、電容C1、 按鈕S1連接的復(fù)位電路，集成電路U5的1腳接集成電路U2的5腳、2腳接集成電路U2 的6腳、12腳接集成電路U2的7腳、13腳接集成電路U2的8腳、14腳接地、15腳接集成電路U2的9腳、16腳接集成電路U2的10腳、26腳接集成電路U2的3腳、27腳接集成 電路U2的4腳、28腳接正5V電源；上述的集成電路(U5)是單片機(jī)型號為 STC12C5410AD。
本實(shí)用新型將輸入頻率信號分成相位完全一致的兩路輸出， 一路輸出頻率信號 通過數(shù)字移相器進(jìn)行移相，另一路輸出頻率信號到相位比較器和輸入的參考頻率 信號由鑒相器進(jìn)行鑒相比較，鑒相器輸出頻率信號與參考頻率信號之間的相位誤 差電壓信號，對相位誤差電壓經(jīng)有源^T波器處理后，由單片目M樣，根據(jù)采樣 敏控制移相器對輸入頻率信號進(jìn)行移相，使移相器輸出端的移相頻率信號與參考 頻率信號的相位一致，實(shí)現(xiàn)了頻率相位同步。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這 些實(shí)施例。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見圖l。在圖1中，本實(shí)用新型是由 功率分配器、數(shù)字移相器、相位比較器、有源滄波器、單片m^統(tǒng)、232接口連接 構(gòu)成。功率分配器的輸出端接數(shù)字移相器和相位比較器，232接口接單片機(jī)系統(tǒng)， 相位比較器的輸出^W源滄波器，有源滄波器的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)，單片臓 統(tǒng)的輸出端接數(shù)字移相器。功率分配器將輸入的頻率信號分細(xì)位完全一致的兩路 輸出， 一路輸出頻率信號通過數(shù)字移相器進(jìn)行移相，另一路輸出頻率信號到相位 比較器和輸入的參考頻率信號由鑒相器進(jìn)行鑒相比較，鑒相器輸出頻率信號與參 考頻率信號之間的相位誤差電壓信號，對相位，電壓經(jīng)有源^^波器處理后，由單 片機(jī)系^^樣，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)采樣il^制移相器對輸入頻率信號進(jìn)行移相，使 移相器輸出端的移相頻率信號與參考頻率信號的相位一致，實(shí)現(xiàn)了頻M位同步。
在圖2中，本實(shí)施例的功率分配器由集成電艦l、連接器P1連接構(gòu)成，集成電 路U1的型號為SP C2-l。頻率信號由連接器P1輸入，連接器P1的一端接集成電路U1 的1腳、另一端接地。集成電路U1的2腳、3腳、4腳、7腳、8腳接地，集成電路U1的 2腳接數(shù)字移相器、6腳接相位比較器。由P1輸入的頻率信號經(jīng)集成電路U1輸出兩路相位完全一致的頻率信號， 一路經(jīng)集成電路U1的5腳輸出到相位比較器，另一路 經(jīng)集成電路U1的6腳輸出到數(shù)字移相器。
本實(shí)施例的數(shù)字移相器由U2、連接器P2連接構(gòu)成，集成電路U2是數(shù)字移相器型 號為JXWBX-100-360。集成電路U2的1腳接集成電路U1的6腳、11腳接負(fù)5V電源、12 腳接正5V電源、13腳接地、3 10腳接單片機(jī)系統(tǒng)、2腳接連接器P2的一端，連接 器P2的另一端接地。移相頻率信號由集成電路U2的1腳輸入，移相后的頻率信號 由集成電路U2的2腳并通過連接器P2輸出移相頻率信號。集成電路U2的3 10腳八 個(gè)控制端輸入0V或輸入+5V，輸入OV的控制端不移相，輸入+5V的控制端移相， 實(shí)現(xiàn)360"范圍內(nèi)最小1.4。的移相。具體八個(gè)控制端何時(shí)輸入什么電壓，由單片 機(jī)系統(tǒng)控制。
本實(shí)施例的相位比較器由集成電路U3、連接器P3連接構(gòu)成，集成電路U3是相位 比較器型號為RPD-2。參考頻率信號由連接器P3輸入，連接器P3的一端接集成電 路U3的2腳、另一端接地，集成電路U3的1腳接集成電路U1的5腳、2腳和5 7腳接地、 3腳和4腳魏源滄波器。輸入的頻率信號由集成電路U3的1腳輸入，參考頻率信號 通過連接器P3輸入，根據(jù)兩者之間的相位差，集成電路U3的3、 4腳輸出相位誤差 信號，此信號與兩個(gè)信號的相位差的余弦成正比。
本實(shí)施例的有源濾波器由集成電路U4、電P朋3 電阻R12、電欲9連接構(gòu)成， 集成電路U4的型號為0P400。集成電路U4的2腳接U3的3腳和4腳以及電欲9的一端并 通過電阻R3接1腳、1腳接電容C9的另一端并通過電P朋9接12腳、3腳通過電阻R4接 地、4腳接正12V電源、5腳通過電阻R5接6腳并通過電阻R8接12腳、7腳通過電阻R6 接正5V電源并通過電阻R7接地、11腳接負(fù)12V電源、12腳通過電P朋12接地、13腳通 過電阻R11接地并通過電阻R10接14腳、14腳接單片機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的232接口由集成電路U6、電欲4 電欲8、插teU^接構(gòu)成，集成 電路U6的型號為MAX232。集成電路U6的1腳和3腳接電欲5的兩端、2腳接電欲4的 一端、4腳和5腳接電欲6的兩端、6腳接電欲7的一端、16腳接電叛4的另一端和 電欲8的一端以及正5V電源、15腳地、14腳,座J1的6腳、13腳,座J1的3腳、 11腳和12腳接單片機(jī)系統(tǒng)，電容C7的另一端和電容C8的另一端以及插座J1的5腳接 地。232接口用于與計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行編程和控制。
本實(shí)施例的單片機(jī)系統(tǒng)由集成電路U5、電阻R1、電阻R2、電欲l、電欲2、電容C3、按鈕S1、晶體振蕩器Y1連接構(gòu)成，集成電路U5是單片機(jī)型號為 STC12C5410AD。集成電路U5的23腳接集成電路U4的14腳、4腳接集成電路U6的12腳、 5腳接集成電路U6的11腳、6腳和7腳接由電容C2和電欲3以及晶體振蕩器Y1連接的 振蕩電路，集成電路U5的3腳接由電阻R1、電阻R2、電容C1、按鈕S1連接的復(fù)位 電路，集成電路U5的1腳接集成電路U2的5腳、2腳接集成電路U2的6腳、12腳接集成 電路U2的7腳、13腳接集成電路U2的8腳、14腳接地、15腳接集成電路U2的9腳、16 腳接集成電路U2的10腳、26腳接集成電路U2的3腳、27腳接誠電路U2的4腳、28腳 接正5V電源。單片機(jī)系統(tǒng)用于對數(shù)字移相進(jìn)行控制。
權(quán)利要求1、一種精密數(shù)字控制頻率相位移相器，其特征在于它包括對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)；將輸入頻率信號分兩路輸出的功率分配器；相位比較器，該電路的輸入端接功率分配器的輸出端；有源濾波器，該電路的輸入端接相位比較器、輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)232接口，該電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)；還包括輸出移相頻率信號的數(shù)字移相器，該電路的輸入端接功率分配器的輸出端和單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端。
2、 按照權(quán)利要求l"，的精密數(shù)字控制頻率相位移相器，其特征在于所說的 相位比較器接收參考頻率信號的連接器(P3)的一端接集成電路(U3)的2腳、 另一端接地，集成電路U3的1腳接將輸入頻率信號分成兩路輸出的集成電路(m) 的5腳、2腳和5腳 7腳接地、3腳和4腳艦電ISR4歸源濾波器的集成電路(U4) 的l腳；，的集成電路(in)的型號為SPC2-1,誠電路(U3)的型號為RPD-2， 集成電路(U4)的型號為0P400。
3、 按照權(quán)利要求l戶做的精密數(shù)字控制頻率相位移相器，其特征在于所說的 單片機(jī)系統(tǒng)為集成電路(U5)的23腳接集成電路(U4)的14腳、4腳接集成電 路(U6)的12腳、5腳接集成電路(U6)的11腳、6腳和7腳接由電容(C2)和電 容(C3)以及晶體振蕩器(Yi)連接的振蕩電路，集成電路(U5)的3腳接由電 阻(Rl)、電阻(R2)、電容(Cl)、按鈕(Sl)連接的復(fù)位電路，集成電路(U5) 的l腳接集成電路(U2)的5腳、2腳接集成電路(U2)的6腳、12腳接集成鵬(U2) 的7腳、13腳接集成電路(U2)的8腳、14腳接地、15腳接集成電路(U2)的9腳、 16腳接集成電路(U2)的10腳、26腳接集成電路(U2)的3腳、27腳接集成電路(U2) 的4腳、28腳接正5V電源；上述的集成電路(U5)是單片機(jī)型號為STC12C5410AD。
專利摘要一種精密數(shù)字控制頻率相位移相器，包括對整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)；將輸入頻率信號分兩路輸出的功率分配器；相位比較器，該電路的輸入端接功率分配器的輸出端；有源濾波器，該電路的輸入端接相位比較器、輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)232接口，該電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)；輸出移相頻率信號的數(shù)字移相器，該電路的輸入端接功率分配器的輸出端和單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端。它將輸入的頻率信號一路通過數(shù)字移相器進(jìn)行移相、另一路到相位比較器和輸入的參考頻率信號由鑒相器進(jìn)行鑒相比較，鑒相器輸出頻率信號與參考頻率信號的相位誤差電信號，經(jīng)有源濾波器處理后，由單片機(jī)系統(tǒng)采樣，控制移相器使輸出的移相頻率信號與參考頻率信號的相位一致。
文檔編號H03L7/06GK201303320SQ20082022270
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者張首剛, 李孝峰, 梁雙有 申請人:中國科學(xué)院國家授時(shí)中心