專利名稱：一種降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及模擬信號處理技木，尤其是鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置。
背景技術：
目前，鎖相調頻電路是公知的鎖相環電路，由分頻器、壓控振蕩器、環路低通濾波器等組成，將待調制的基帶信號直接接入鎖相環電路中的壓控振蕩器的電壓調諧端，鎖相環電路輸出即為調頻信號。在工作時，現有的鎖相調頻電路的調頻信號帶寬取決于輸入的基帶信號幅度和壓控振蕩器的電調靈敏度，而基帶信號幅度隨環境溫度降低而增大，壓控振蕩器的電調靈敏度隨環境溫度降低也増大，從而使鎖相調頻電路在低溫時調頻信號帶寬變大，高溫時調頻信號帶寬變小。鎖相調頻電路中壓控振蕩器電壓調諧端接收的基帶信號幅度和壓控振蕩器器件本身的溫度漂移導致輸出調頻信號帶寬變化，最終結果將影響調頻接收機靈敏度。
發明內容
為了克服現有技術輸出的調頻信號帶寬受環境溫度變化影響的不足，本發明提供ー種模擬補償裝置，該模擬補償裝置可以降低環境溫度變化對鎖相調頻電路調頻信號帶寬的影響。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是包括信號接收電路和溫度補償電路。所述的信號接收電路包括信號接收器和可調電位器。基帶信號通過信號接收器輸出至可調電位器的一端；可調電位器的另一端接地。所述的可調電位器RP的功能是對基帶信號分壓，調整鎖相調頻電路調頻信號帶寬。所述的溫度補償電路包括分壓電阻網絡和溫度傳感器。所述的分壓電阻網絡由兩個分壓電阻串聯組成，連接在可調電位器的中心抽頭與溫度傳感器電壓輸出端之間，兩個分壓電阻的公共端接鎖相調頻電路中壓控振蕩器的電壓調諧端，兩個分壓電阻的公共端輸出的信號即為補償后的基帶信號。所述的信號接收器采用RS-485信號接收器。所述的溫度傳感器采用電壓輸出溫度傳感器。
凡RvKvKa所述的兩個分壓電阻的阻值R1和R2為I= p一一R +R K ，式中，Rp為
可調電位器RP的阻值，Rpl為可調電位器中心抽頭到接地之間的阻值，Ka為25° C時所述溫度傳感器的輸出電壓的溫度系數，Kv為所述鎖相調頻電路中壓控振蕩器的壓控靈敏度，Kvl為壓控靈敏度的溫度系數，Kv2為所述信號接收器輸出高電平幅度的溫度系數，Kv3為低電平幅度的溫度系數。所述鎖相調頻電路是一般公知的鎖相環電路，包含頻率參考源、頻率合成器芯片、單片機、環路低通濾波器和壓控振蕩器。所述的頻率參考源為頻率合成器芯片提供參考頻率，并在頻率合成器芯片內分頻或倍頻作為鑒相頻率fp。在頻率合成器芯片的鑒相器內，壓控振蕩器輸出信號經分頻后與鑒相頻率fp進行相位比較，輸出直流誤差電壓ud。Ud通過環路低通濾波器濾除鑒相頻率和高頻噪聲之后輸入到壓控振蕩器的電壓調諧端，完成鎖相環電路的閉環鎖相控制。所述的單片機是用來配置頻率合成器芯片的內部寄存器。所述的補償后的基帶信號加載到壓控振蕩器的電壓調諧端，壓控振蕩器的輸出信號即為調頻信號。本發明的有益效果是由于采用了模擬補償裝置，補償了基帶信號的幅度溫度漂移和壓控振蕩器的壓控靈敏度溫度漂移，從而降低了環境溫度對鎖相調頻電路輸出調頻信號帶寬的影響，本發明克服了現有技術輸出調頻信 號帶寬受環境溫度變化的影響。
圖I是本發明的示意圖；圖中，I-基帶信號，2-信號接收電路，3-溫度補償電路，4-補償后的基帶信號，5-分壓電阻網絡，6-鎖相調頻電路，7-模擬補償裝置，8-頻率參考源，9-頻率合成器芯片，10-單片機，11-環路低通濾波器，12-壓控振蕩器，13-調頻信號，14-溫度傳感器。
具體實施例方式本發明涉及模擬補償裝置和鎖相調頻電路。所述模擬補償裝置包括信號接收電路、溫度補償電路。所述的信號接收電路由RS-485信號接收器和可調電位器RP組成。基帶信號進入所述的RS-485信號接收器，RS-485信號接收器輸出接可調電位器RP的一端；所述的可調電位器RP的另一端接地，可調電位器RP的中心抽頭與溫度補償電路連接。所述的可調電位器RP的功能是對基帶信號分壓，調整鎖相調頻電路調頻信號帶寬。所述的溫度補償電路，由分壓電阻網絡和溫度傳感器組成。所述的分壓電阻網絡由電阻R1和R2串聯組成。所述的溫度傳感器采用電壓輸出溫度傳感器，溫度傳感器電壓輸出端接分壓電阻網絡b端。所述的分壓電阻網絡a端接信號接收電路中的可調電位器RP中心抽頭；所述的分壓電阻網絡中R1和R2之間的公共c端接鎖相調頻電路中壓控振蕩器的電壓調諧端，分壓電阻網絡中R1和R2之間的公共c端輸出的信號即為補償后的基帶信號。所述鎖相調頻電路是一般公知的鎖相環電路，包含頻率參考源，頻率合成器芯片，單片機，環路低通濾波器，壓控振蕩器。所述的頻率參考源為頻率合成器芯片提供參考頻率，并在頻率合成器芯片內分頻或倍頻作為鑒相頻率fp。在頻率合成器芯片的鑒相器內，壓控振蕩器輸出信號經分頻后與鑒相頻率fp進行相位比較，輸出直流誤差電壓ud。Ud通過環路低通濾波器濾除鑒相頻率和高頻噪聲之后輸入到壓控振蕩器的電壓調諧端，完成鎖相環電路的閉環鎖相控制。所述的單片機是用來配置頻率合成器芯片的內部寄存器。所述的補償后的基帶信號加載到壓控振蕩器的電壓調諧端，壓控振蕩器的輸出信號即為調頻信號。在所述的模擬補償裝置中，通過選擇合適的R1和R2阻值，可以保證所述分壓電阻網絡c端的電壓不隨溫度而變化。所述的分壓電阻網絡中，R1和R2的電阻值由RS-485信號接收器輸出電平的溫度系數和壓控振蕩器的壓控靈敏度溫度系數共同決定。隨著環境溫度提高，RS-485信號接收器輸出高電平幅度會減小、低電平幅度會增カロ，壓控振蕩器的壓控靈敏度會減小，而溫度傳感器的輸出電壓則增加。反之，隨著環境溫度降低，RS-485信號接收器輸出高電平幅度會増加、低電平幅度會減小，壓控振蕩器的壓控靈敏度會増大，而溫度傳感器的輸出電壓則減小。壓控振蕩器的壓控靈敏度的增大或減小，可等效于加載到壓控振蕩器電壓調諧端的基帶信號峰峰幅度的増加或減小。已知，在25C時所述溫度傳感器的輸出電壓的溫度系數為KamV/° C ;所述鎖相調頻電路中壓控振蕩器的壓控靈敏度為Kv(kHz/mV)，壓控靈敏度的溫度系數為Kvl(kHz/°C )，折合成電壓的溫度系數為Kvl/Kv(mV/°C );所述RS-485信號接收器輸出高電平幅度的溫度系數為Kv2(mV/°C )，低電平幅度的溫度系數為Kv3(mV/°C )，則RS-485信號接收器輸出峰峰電平幅度的溫度系數為(Kv2-Kv3) (mV/°C )。當[(Kv2-Kv3) KvRpl+RpKvl] Ka〈0 時，根據方程式(I)選擇 R1 和 R2
權利要求
1.一種降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，包括信號接收電路和溫度補償電路，其特征在干所述的信號接收電路包括信號接收器和可調電位器，基帶信號通過信號接收器輸出至可調電位器的一端，可調電位器的另一端接地；所述的溫度補償電路包括分壓電阻網絡和溫度傳感器，所述的分壓電阻網絡由兩個分壓電阻串聯組成，連接在可調電位器的中心抽頭與溫度傳感器電壓輸出端之間，兩個分壓電阻的公共端接鎖相調頻電路中壓控振蕩器的電壓調諧端，兩個分壓電阻的公共端輸出的信號即為補償后的基帶信號。
2.根據權利要求I所述的降低鎖 相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，其特征在于所述的信號接收器采用RS-485信號接收器。
3.根據權利要求I所述的降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，其特征在于所述的溫度傳感器采用電壓輸出溫度傳感器。
4.根據權利要求I所述的降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，其特征在于所述的兩個分壓電阻的阻值R1和R2為I= ^。ド，式中，Rp為可調電位 (Kr2 — Kv3)KrKpl + JipKvl器RP的阻值，Rpl為可調電位器中心抽頭到接地之間的阻值，Ka為25。C時所述溫度傳感器的輸出電壓的溫度系數，Kv為所述鎖相調頻電路中壓控振蕩器的壓控靈敏度，Kvl為壓控靈敏度的溫度系數，Kv2為所述信號接收器輸出高電平幅度的溫度系數，Kv3為低電平幅度的溫度系數。
5.根據權利要求I所述的降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，其特征在于所述鎖相調頻電路包含頻率參考源、頻率合成器芯片、單片機、環路低通濾波器和壓控振蕩器，所述的頻率參考源為頻率合成器芯片提供參考頻率，并在頻率合成器芯片內分頻或倍頻作為鑒相頻率fp，在頻率合成器芯片的鑒相器內，壓控振蕩器輸出信號經分頻后與鑒相頻率fp進行相位比較，輸出直流誤差電壓Ud，Ud通過環路低通濾波器濾除鑒相頻率和高頻噪聲之后輸入到壓控振蕩器的電壓調諧端，完成鎖相環電路的閉環鎖相控制，所述的單片機是用來配置頻率合成器芯片的內部寄存器，所述的補償后的基帶信號加載到壓控振蕩器的電壓調諧端，壓控振蕩器的輸出信號即為調頻信號。
全文摘要
本發明公開了一種降低鎖相調頻電路溫度漂移的模擬補償裝置，基帶信號通過信號接收器輸出至可調電位器的一端，可調電位器的另一端接地；分壓電阻網絡由兩個分壓電阻串聯組成，連接在可調電位器的中心抽頭與溫度傳感器電壓輸出端之間，兩個分壓電阻的公共端接鎖相調頻電路中壓控振蕩器的電壓調諧端，兩個分壓電阻的公共端輸出的信號即為補償后的基帶信號。本發明克服了現有技術輸出調頻信號帶寬受環境溫度變化的影響。
文檔編號H03L1/02GK102647182SQ20121014261
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者孫文友, 張小林, 胡永紅 申請人:西北工業大學