專利名稱：多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子振蕩和調(diào)制類，尤其涉及高頻聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)的驅(qū)動器是用來產(chǎn)生和輸出高頻信號的一種驅(qū)動裝置。目前，聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)的驅(qū)動器，其由鎖相環(huán)環(huán)路和電流功率放大輸出電路組成。其中的鎖相環(huán)環(huán)路由鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器用導(dǎo)體順序連接，除N分頻器用導(dǎo)體其一端與鑒相器連接，另一端與壓控振蕩器的輸出端連接，用于輸出低速高頻信號。其電流功率放大輸出電路，由電流倍增器、前置放大器、功率放大器、RF輸出接口用導(dǎo)體順序連接組成；其電流倍增器并由導(dǎo)體與壓控振蕩器的輸出端連接，用于將壓控振蕩器輸出的低速高頻信號進(jìn)行電流和功率的放大處理。聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)的驅(qū)動器其控制面板上置有顯示屏、旋鈕開關(guān)、存儲按鈕、掃描/停止開關(guān)、選點(diǎn)開關(guān)、選定開關(guān)和復(fù)零按鈕組成的面板控制器。但是，由鑒相器，低通濾波器，壓控振蕩器及除N分頻器組成的傳統(tǒng)鎖相環(huán)環(huán)路，其頻率合成在轉(zhuǎn)換頻率時，需要一定時間的調(diào)整才能再次鎖定。且鎖定時間的長短是由環(huán)路的自然頻率經(jīng)低通濾波和跳變頻率的間隔決定。通過合理優(yōu)化設(shè)計(jì)只能使其接近自然頻率的限制，沒有可能使其低于這一限制。并且在大幅度頻率跳變時，由于壓控振蕩器的輸出頻率和輸入電壓基本成正比，電壓越大時，頻率差越大，所需鎖定時間越長。其鎖定時間長達(dá)幾百微秒甚至毫秒，這極大地限制了頻率掃描速度的提高，同時也影響了高頻信號輸出的質(zhì)量、時間和分光速度。此外，由于采用一般計(jì)算機(jī)，缺乏靈活的現(xiàn)場使用和手控調(diào)節(jié)，其成本高，操作也較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器，可提高輸出高頻信號的頻率和時間，還具有多種控制方式的選擇。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器它包括驅(qū)動器外殼，其驅(qū)動器外殼面板上設(shè)置有液晶顯示屏、旋鈕開關(guān)、存儲按鈕、掃描/停止開關(guān)、選點(diǎn)開關(guān)、選定開關(guān)和復(fù)零按鈕組成的面板控制器；驅(qū)動器其內(nèi)設(shè)置有，1、由鑒相低通濾波器、壓控振蕩器用導(dǎo)體順序連接，除N分頻器用導(dǎo)體其一端與鑒相低通濾波器連接另一端與壓控振蕩器輸出端連接組成的鎖相環(huán)環(huán)路。
2、由前置放大器、功率放大器、RF輸出接口用導(dǎo)體順序連接組成的電流功率放大輸出電路。
本發(fā)明在于它還包括3、由加法器、D/A轉(zhuǎn)換器、微處理器用導(dǎo)體順序連接組成的智能鎖相環(huán)電路。其加法器并設(shè)置在鑒相低通濾波器與壓控振蕩器連接導(dǎo)體中，微處理器由導(dǎo)體分別與鑒相低通濾波器及除N分頻器連接，用于快速產(chǎn)生和輸出可調(diào)高頻信號。
4、控制面板上設(shè)置有功能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其由導(dǎo)體與微處理器連接，用于手動、或可編程、計(jì)算機(jī)等多種控制方式的選擇轉(zhuǎn)換。
由于采用了以上的技術(shù)方案，因而本發(fā)明的多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器具有1，快速頻率調(diào)整轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)；2，手動與可編程、計(jì)算機(jī)等多種選擇控制方式的靈活切換；3，可輸出30-90MHz的寬廣掃描頻率；4，靈活的頻率掃描計(jì)劃，其數(shù)量、間隔、時間、循環(huán)、驅(qū)動功率等都可靈活調(diào)整；5，大屏幕顯示，粗、精調(diào)整相結(jié)合的調(diào)節(jié)方式；6，可單獨(dú)立使用，也可提供給其它設(shè)備作為輸出高頻信號的驅(qū)動源；7，可對高頻信號輸出功率進(jìn)行快速調(diào)制。


圖1是本發(fā)明的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器的外形圖；圖2是本發(fā)明的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器中智能鎖相環(huán)環(huán)路的電路原理示意圖；圖3是本發(fā)明的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器的電路原理示意圖。
圖中1、驅(qū)動器外殼2、面板控制器 2-1、旋鈕開關(guān)2-2、存儲按鈕2-3、掃描/停止開關(guān)2-4、選點(diǎn)開關(guān)2-5、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)2-6、復(fù)零按鈕 2-7、選定開關(guān)2-8、復(fù)零按 3、液晶顯示屏 4、微處理器5、D/A轉(zhuǎn)換器 6、RF輸出 7、加法器8、壓控振蕩器9、鑒相低通濾波器 10、除N分頻控制器11、前置放大器 12、功率放大器實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施作如下說明在圖1中，多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器外殼1可設(shè)置成臺式。其外殼1的控制面板上設(shè)置有大屏幕液晶顯示屏3，和由旋鈕開關(guān)2-1、存儲按鈕2-2、掃描/停止開關(guān)2-3、選點(diǎn)開關(guān)2-4、選定開關(guān)2-7和復(fù)零按鈕2-6組成的面板控制器2。
在圖2中，驅(qū)動器外殼1內(nèi)設(shè)置有本發(fā)明的高頻聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器的控制電路，其由智能鎖相環(huán)環(huán)路電路和電流功率放大輸出電路用導(dǎo)體連接構(gòu)成。
其中，智能鎖相環(huán)環(huán)路由加法器7、D/A轉(zhuǎn)換器5、微處理器4、鑒相低通濾波器9組成，用于快速產(chǎn)生和輸出可調(diào)高頻信號。其加法器7、D/A轉(zhuǎn)換器5、微處理器4由導(dǎo)體順序連接；加法器7并設(shè)置在鑒相低通濾波器9與壓控振蕩器8的連接導(dǎo)體中。微處理器4還分別由導(dǎo)體與鑒相低通濾波器9及除N分頻控制器10連接。
電流功率放大輸出電路，其由前置放大器11、功率放大器12、RF輸出接口6用導(dǎo)體順序連接組成，用于將壓控振蕩器8輸出的快速高頻信號進(jìn)行電流和功率的放大處理。
由上所述的驅(qū)動器控制電路，其一端還與控制面板2及液晶顯示屏3連接，用于接受外界輸入的調(diào)控指令和顯示輸出結(jié)果等。
在圖中1、微處理器4用于高頻聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器的管理控制中樞。
2、D/A轉(zhuǎn)換器5可采用2路8位數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其中一路用于跳頻電壓值放大，另一路用于輸出增益值放大。
3，壓控振蕩器8用于振蕩頻率隨壓控電壓線性變化，可快速產(chǎn)生和輸出30-90MHz的高頻信號。
4、鑒相低通濾波器9用于控制壓控電壓值。
5、除N分頻控制器10將來自壓控振蕩器的nf0高頻信號進(jìn)行n分頻后，與標(biāo)準(zhǔn)頻率f0比較鑒相，其頻差信號經(jīng)低通濾波器送至壓控振蕩器，進(jìn)而完成鎖相功能。
6、前置放大器11用于完成信號的初級放大。
7、功率放大器12用于完成RF信號的功率放大。
在圖3中，多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器其電路工作原理簡述如下通過驅(qū)動器其面板控制器2上設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)2-5，和按鍵及旋鈕開關(guān)2-1可控制完成驅(qū)動器不同頻率、不同增益的高頻信號輸出。例如當(dāng)按下功能轉(zhuǎn)換開關(guān)2-5鍵選擇頻率設(shè)置功能時，可通過旋鈕開關(guān)2-1來設(shè)置所需的輸出頻率值。微處理器4檢索到設(shè)置的頻率值后，會立即計(jì)算出變頻系數(shù)，根據(jù)變頻系數(shù)，微處理器4發(fā)出指令，及向D/A轉(zhuǎn)換器5輸出一組數(shù)據(jù)，它的數(shù)模轉(zhuǎn)換值恰好是壓控振蕩器8輸出給定的整數(shù)頻率××MHz所對應(yīng)的壓控電壓值；微處理器4同時也向除N分頻控制器10發(fā)出這組變頻系數(shù)，與來自壓控振蕩器8輸出的nf0頻率及該系數(shù)相除后，同預(yù)置頻率f0比較鑒相，并由鑒相低通濾波器9得到一小于1MHz的小數(shù)頻率0.××MHz所對應(yīng)的壓控電壓值，最后再施加于壓控振蕩器8，從而完成了智能鎖相環(huán)的頻率鎖定任務(wù)。被鎖定的所需頻率信號經(jīng)電流功率放大輸出電路綜合放大后，從機(jī)器后部的輸出端子RF6輸出。
本發(fā)明在傳統(tǒng)鎖相環(huán)環(huán)路中加入一電壓加法器7等，其加法器7有兩個輸入端和一個輸出端。其關(guān)系為VA+VB＝Vc。
其中，VA為鑒相低通濾波器9輸出，VB為D/A轉(zhuǎn)換器5輸出。頻率合成的分頻比值接決定輸出頻率。分頻比一般是由微處理器4控制的。如果在微處理器4中對應(yīng)每一個分頻比相應(yīng)處儲存一個D/A數(shù)椐，改變分頻比調(diào)節(jié)輸出頻率時，同時也改變了這個D/A值，使壓控振蕩器8的控制電壓跳變到等于或接近下一個跳變頻率所需的電壓值，然后讓鎖相環(huán)路完成余下的自然鎖定過程，即可大大縮短傳統(tǒng)環(huán)路的鎖定時間。
實(shí)際控制過程中并不需要對每一個分頻比輸出不同的D/A電壓。應(yīng)視要求可以分段輸出不同的D/A電壓。例如頻率合成工作在30-90MHz、步長為5KHz時，可以設(shè)置60個不同的D/A電壓對應(yīng)30-89MHz，在1MHz范圍內(nèi)共用同一個D/A電壓。再如頻率合成工作在55.555MH時，D/A的輸出電壓為55MHzHz時的對應(yīng)值，環(huán)路自動鎖定到精確的55.555MHz。如跳變到85.105M時，D/A電壓首先從55MHz對應(yīng)的電壓跳變到85MHz對應(yīng)的電壓，環(huán)路自然鎖定到85.105MHz。
D/A值一般可以可方便地在實(shí)際過程中測到。
本發(fā)明的核心——“智能化鎖相環(huán)”的實(shí)質(zhì)，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)，將大范圍頻率跟蹤通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換而得以快速實(shí)現(xiàn)。它的快速頻率跟蹤為多種應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明的高頻聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器頻率鎖定時間之所以快于傳統(tǒng)的聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器及其傳統(tǒng)的鎖相環(huán)，是因?yàn)椴捎昧薉/A轉(zhuǎn)換器5，其速度僅為25微妙。這樣，超大范圍內(nèi)整數(shù)頻率差(例如幾十兆赫茲)的跟蹤就可在幾十微妙內(nèi)完成；而小于1兆赫茲的頻率殘差，可通過傳統(tǒng)的鎖相方式來完成；頻率跟蹤的總和時間也僅為100微妙左右。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器及其內(nèi)的鎖相環(huán)電路相比，其頻率鎖定時間縮短了近10倍，可廣泛適合于多種場所快速輸出高頻信號的需要。
權(quán)利要求
1.一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器，它包括驅(qū)動器外殼，其外殼面板上設(shè)置有由液晶顯示屏、旋鈕開關(guān)、存儲按鈕、掃描/停止開關(guān)、選點(diǎn)開關(guān)、選定開關(guān)和復(fù)零按鈕組成的面板控制器；驅(qū)動器其內(nèi)設(shè)置有，1)由鑒相低通濾波器，壓控振蕩器用導(dǎo)體順序連接，除N分頻器用導(dǎo)體其一端與鑒相低通濾波器連接另一端與壓控振蕩器輸出端連接組成的鎖相環(huán)環(huán)路；2)由前置放大器、功率放大器、RF輸出接口用導(dǎo)體順序連接組成的電流功率放大輸出電路；其特征在于，它還包括，3)由加法器、D/A轉(zhuǎn)換器、微處理器用導(dǎo)體順序連接組成的智能鎖相環(huán)電路，其加法器并設(shè)置在鑒相低通濾波器與壓控振蕩器連接導(dǎo)體中，微處理器由導(dǎo)體分別與鑒相低通濾波器及除N分頻器連接，用于快速產(chǎn)生和輸出可調(diào)高頻信號；4)控制面板上設(shè)置有功能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其由導(dǎo)體與微處理器連接，用于手動、或可編程、計(jì)算機(jī)的多種控制方式的選擇轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器，其特征在于，控制面板上設(shè)置有手動控制開關(guān)，其由導(dǎo)體與微處理器連接，用于手動快速調(diào)節(jié)控制輸出所需高頻信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器，其特征在于，驅(qū)動器輸出的高頻信號頻率為30-90MHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器，它是在驅(qū)動器內(nèi)設(shè)置由加法器、D/A轉(zhuǎn)換器、微處理器用導(dǎo)體順序連接組成的智能鎖相環(huán)電路。其加法器并設(shè)置在鑒相低通濾波器與壓控振蕩器的連接導(dǎo)體中，微處理器由導(dǎo)體分別與鑒相低通濾波器及除N分頻器連接，用于快速產(chǎn)生和輸出可調(diào)高頻信號。本發(fā)明還在控制面板上設(shè)置有功能轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于手動、或可編程、計(jì)算機(jī)的等多種控制方式的選擇轉(zhuǎn)換。本發(fā)明與傳統(tǒng)的聲光可調(diào)諧濾波器的驅(qū)動器及其內(nèi)的鎖相環(huán)電路相比，其頻率鎖定時間縮短了近10倍，可廣泛適合于多種場所快速輸出高頻信號的需要。
文檔編號H03L7/00GK1391352SQ01145158
公開日2003年1月15日 申請日期2001年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月31日
發(fā)明者徐可欣 申請人:北京天大光譜技術(shù)有限公司