技术领域
[0001] 本
发明属于频率合成技术领域,涉及对现有频率合成器的改进。
背景技术
[0002] 一种传统的频率合成器的结构原理
框图见图1,它由
微处理器1、幅度调节寄存器2、数字频率合成器3、
滤波器4和
放大器5组成。微处理器1的控制
信号输出端分别与幅度调节寄存器2的输入端和数字频率合成器3的频率控制输入端3a连接,幅度调节寄存器
2的输出端与数字频率合成器3的幅度控制输入端3b连接,数字频率合成器3的输出端3c输出
模拟信号,该输出端与滤波器4的输入端连接,滤波器4的输出端与放大器5的输入端连接,放大器5的输出端为频率合成器的输出端。其工作原理是:微处理器1向幅度调节寄存器2写入一固定值,数字频率合成器3依据当前的幅度调节寄存器2中控制字的大小合成出一定幅度的信号,经过滤波器4、放大器5输出。其缺点是:
输出信号幅度因
温度变化引起的幅度
波动大,在产品设计要求的全温度范围内,最大幅度与最小幅度的差异有时会有4分贝以上,这会对后级
电路的设计带来许多负面影响,导致产品性能下降。
发明内容
[0003] 本发明的目的是:提出一种输出信号幅度因温度变化引起的幅度波动小、结构简单,成本低的恒幅输出频率合成器。
[0004] 本发明的技术方案是:一种恒幅输出频率合成器,包括微处理器、幅度调节寄存器、数字频率合成器、滤波器和放大器,微处理器的
控制信号输出端分别与幅度调节寄存器的输入端和数字频率合成器的频率控制输入端连接,幅度调节寄存器的输出端与数字频率合成器的幅度控制输入端连接,数字频率合成器的输出端输出模拟信号,该输出端与滤波器的输入端连接,滤波器的输出端与放大器的输入端连接,放大器的输出端为恒幅输出频率合成器的输出端;其特征在于:有一个温度
传感器和一个A/D转换器,温度传感器的信号输出端与A/D转换器的输入端连接,A/D转换器的输出端通过总线与微处理器连接;将
环境温度信息量
化成数字信号送给微处理器1,微处理器1由此数字信号可以计算出当前温度值,然后微处理器1根据当前温度调出一组幅度修正值写入幅度调节寄存器2中。
[0005] 本发明的优点是:输出信号幅度因温度变化引起的幅度波动小。本发明的一个
实施例确保在产品设计的全温度范围内输出信号的幅度波动小于0.2分贝。同时,本发明的
硬件电路结构简单,成本低。
附图说明
[0006] 图1是一种传统的频率合成器的结构原理框图。
[0007] 图2是本发明的结构原理框图。
具体实施方式
[0008] 下面对本发明做进一步详细说明。参见图2,一种恒幅输出频率合成器,包括微处理器1、幅度调节寄存器2、数字频率合成器3、滤波器4和放大器5,微处理器1的控制信号输出端分别与幅度调节寄存器2的输入端和数字频率合成器3的频率控制输入端3a连接,幅度调节寄存器2的输出端与数字频率合成器3的幅度控制输入端3b连接,数字频率合成器3的输出端3c输出模拟信号,该输出端与滤波器4的输入端连接,滤波器4的输出端与放大器5的输入端连接,放大器5的输出端为恒幅输出频率合成器的输出端;其特征在于:有一个温度传感器6和一个A/D转换器7,温度传感器6的信号输出端与A/D转换器7的输入端连接,A/D转换器7的输出端通过总线与微处理器1连接。
[0009] 本发明的工作原理和使用方法是:
[0010] 1、首先测试在未进行温度补偿情况下最终输出信号的幅度值。将幅度调节寄存器2的控制字大小设置在一个中间的
位置,保证幅度上下至少有正负4分贝的调节余量。然后在产品设计要求的温度范围内,每隔1℃测量并记录恒幅输出频率合成器最终输出信号的幅度。
[0011] 2、求取所有温度下经温度补偿后的幅度调节寄存器2的控制字的值。将各个温度下的信号幅度与常温20℃时的幅度值作比较,以20℃时的幅度值为基准,将每个温度下的信号幅度与20℃时的偏差值,对应修正成幅度调节寄存器2的控制字的值,将这些数据存储到微处理器1中。
[0012] 3、进行温度补偿。恒幅输出频率合成器正常工作时,温度传感器6和A/D转换器7协同工作,将环境温度信息量化成数字信号送给微处理器1,微处理器1由此数字信号可以计算出当前温度值,然后微处理器1根据当前温度调出一组幅度修正值写入幅度调节寄存器2中,数字频率合成器3依据当前的幅度调节寄存器2中控制字的大小合成出一定幅度的信号,此时已经将整个频率合成器内能够对幅度造成影响的因素提前补偿了。
[0013] 4、温度传感器的测温
精度小于0.5℃,幅度调节寄存器2一般在12位以上,通过
修改幅度调节寄存器2的控制字,可以实现输出信号幅度远小于0.01分贝的细微调整,这样在全温度范围内数字频率合成器3合成的信号经过后级滤波器4、放大器5输出的信号幅度波动就能控制在很小的范围之内。
[0014] 本发明的一个实施例中,温度传感器6、A/D转换器7和微处理器1采用C8051F020构成,幅度调节寄存器2和数字频率合成器3采用AD9910构成。试验表明,该实施例确保在产品设计的全温度范围内输出信号的幅度波动小于0.2分贝。