一種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器的製造方法
2023-06-11 02:32:36 2
一種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器，包括PWM發生電路和與其連接的帶通濾波器，PWM發生電路由寬溫單片機結合內部結構和C語言或彙編語言編程實現，帶通濾波器採用標準壓控電壓源二階帶通濾波電路。具有PWM輸出功能的寬溫單片機內部結構包括佔空因素寄存器1，緩衝器2，比較器3，定時器4，比較器5，周期寄存器6，RS觸發器7，輸出控制器8。帶通濾波器包括低通濾波器電阻R1和電容C1；高通濾波器電容C2和電阻R2；反饋電阻R3，同相比例運算電路電阻Rx和電阻Rf，運算放大器N1。本發明的近正弦載波發生器能夠寬溫應用，且頻率穩定可控產生的近正弦波能夠成為數字調製系統中的受調載波。
【專利說明】一種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器
【技術領域】
[0001] 本發明屬於通信【技術領域】，涉及一種載波發生器，具體涉及一種寬溫應用且頻率 穩定可控的近正弦載波發生器。
【背景技術】
[0002] 在大多數數字通信系統中，都選擇正弦信號作為載波。這是因為正弦信號形式簡 單，便於產生及接收。通常，作為載波的正弦信號都採用波形發生器產生。但是，對於高溫 應用環境（比如125°C )來說，目前沒有能滿足要求的純硬體正弦發生器，而只有可編程波 形發生器，這種器件雖然功能強大，但都需要與微處理器配合，且控制接口關係複雜，實現 成本較高。
【發明內容】
[0003] 本發明針對上述問題，提供一種能夠寬溫應用，且頻率穩定可控的近正弦載波發 生器。原理上講，在數字調製系統中受調載波的波形可以是任意的，只要已調信號適合於信 道傳輸就可以了。當選擇正弦信號作為載波時，其失真度參數並沒有特別的要求。因此，近 正弦信號在數字調製系統中能夠成為受調載波。
[0004] 為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：
[0005] -種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器，包括PWM發生電路和與其連 接的帶通濾波器，所述PWM發生電路由寬溫單片機結合內部結構通過編程實現，所述帶通 濾波器採用壓控電壓源二階帶通濾波電路。
[0006] 進一步地，具有PWM輸出功能的寬溫單片機內部結構包括：佔空因素寄存器1，緩 衝器2,比較器3,定時器4,比較器5,周期寄存器6, RS觸發器7,輸出控制器8。採用的編 f呈 i吾 η :? C i吾 g 吾 g。
[0007] 進一步地，PWM波形有兩個重要參數，周期和佔空因素，所述寬溫單片機內部結構 中：緩衝器2從佔空因素寄存器1中取出佔空因素數據，與定時器4計數相比較，當二者相 等時，比較器3輸出復位信號到RS觸發器R端；周期寄存器的周期數據，與定時器4計數比 較，當二者相等時，比較器5輸出置位信號到RS觸發器S端；RS觸發器根據R、S端的輸入 信號輸出相應的PWM信號進入輸出控制器8 ;輸出控制器8再根據相應的指令確定是否輸 出PWM波形。
[0008] 進一步地，所述帶通濾波器包括低通濾波器電阻&和電容Q，高通濾波器電容C2 和電阻R2，反饋電阻R3，同相比例運算電路電阻Rx和電阻Rf，運算放大器K。
[0009] 進一步地，在所述帶通濾波器的壓控電壓源二階帶通濾波器中，取Ci = C2 = C，Af =1+Rf/Rx，其傳遞函數為：
【權利要求】
1. 一種寬溫應用且頻率穩定可控的近正弦載波發生器，其特徵在於，包括PWM發生電 路和與其連接的帶通濾波器，所述PWM發生電路由寬溫單片機結合內部結構通過編程實 現，所述帶通濾波器採用壓控電壓源二階帶通濾波電路。
2. 如權利要求1所述的近正弦載波發生器，其特徵在於：所述寬溫單片機內部結構包 括：佔空因素寄存器（1)，緩衝器（2)，比較器（3)，定時器（4)，比較器（5)，周期寄存器（6)， RS觸發器（7)，輸出控制器（8);緩衝器（2)從佔空因素寄存器（1)中取出佔空因素數據， 與定時器（4)計數相比較，當二者相等時，比較器（3)輸出復位信號到RS觸發器R端；周期 寄存器的周期數據，與定時器（4)計數比較，當二者相等時，比較器（5)輸出置位信號到RS 觸發器S端；RS觸發器根據R、S端的輸入信號輸出相應的PWM信號進入輸出控制器（8); 輸出控制器（8)再根據相應的指令確定是否輸出PWM波形。
3. 如權利要求1所述的近正弦載波發生器，其特徵在於：所述寬溫單片機採用的編程 i吾 η :? C i吾 g 吾 g。
4. 如權利要求1或2所述的近正弦載波發生器，其特徵在於：所述帶通濾波器包括低 通濾波器電阻&和電容Q，高通濾波器電容C 2和電阻R2，反饋電阻R3，同相比例運算電路電 阻Rx和電阻R f，運算放大器K。
5. 如權利要求4所述的近正弦載波發生器，其特徵在於：所述帶通濾波器的壓控電壓 源二階帶通濾波器中，取Q = C2 = C，Af = 1+Rf/Rx，其傳遞函數為：
4)結合步驟2)和3)的參數，設置儘可能大的品質因素 Q。
9. 一種採用權利要求1所述近正弦載波發生器生成近正弦載波的方法，其步驟包括： 1)通過PWM發生電路輸出PWM波形，所述PWM發生電路由寬溫單片機結合內部結構通過編 程實現； 2)輸出的PWM波形經過壓控電壓源二階帶通濾波電路，轉換成中心頻率&不變，在通 頻帶fbw內有一定頻率疊加且正負電壓對稱的近正弦波。
10. 如權利要求9所述的方法，其特徵在於：所述寬溫單片機內部結構包括：佔空因素 寄存器（1)，緩衝器（2)，比較器（3)，定時器（4)，比較器（5)，周期寄存器（6)，RS觸發器 (7)，輸出控制器（8);緩衝器（2)從佔空因素寄存器（1)中取出佔空因素數據，與定時器 (4)計數相比較，當二者相等時，比較器（3)輸出復位信號到RS觸發器R端；周期寄存器的 周期數據，與定時器（4)計數比較，當二者相等時，比較器（5)輸出置位信號到RS觸發器S 端；RS觸發器根據R、S端的輸入信號輸出相應的PWM信號進入輸出控制器⑶；輸出控制 器（8)再根據相應的指令確定是否輸出PWM波形。
【文檔編號】H03B28/00GK104065360SQ201410277183
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】餘莉, 張秋月, 孔祥苓, 張鵬飛, 劉松, 張宏 申請人:航天科工慣性技術有限公司