本发明属于信号发生及功率放大专用设备技术领域，具体涉及到高温气冷堆核燃料元件生产线凝胶球的制备。
背景技术：
功率放大器和信号发生器用在高温气冷堆核燃料元件生产线分散凝胶工艺，分散凝胶工艺是球形元件制造的关键工艺。振动频率控制系统主要为分散头提供稳定的100HZ的振动频率，使胶液在经过分散头后变成一颗颗的凝胶球。
现有的功率放大器和信号发生器是两种设备，信号发生器发出信号，经过功率放大器放大后传输给使用设备。功率放大器输出频率在100HZ左右的设备很少，目前市场常用小功率型功率放大器只有北京远东测振仪器有限公司制造G-20的功率放大器。
分散凝胶工艺所用振动频率控制系统主要包括激振器、功率放大器、示波器、信号发生器。由信号发生器发出100HZ的频率信号，再由功率放大器放大到满足激振器使用要求的频率，示波器用于显示100HZ的波形。该系统在调试和生产过程中，经常出现功率放大器频率波动大，不能稳定在100HZ，使得凝胶球直径偏差过大，凝胶球合格率降低，甚至会导致产品成批报废。功率放大器一旦出现频率波动现象，就需要将功率放大器返厂维修，国内外也没有同样功能的替代产品。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种数字混合仪，兼有信号发生器和功率放大器的功能，可稳定提供100HZ的频率，且不会出现频繁损坏的现象，符合工艺使用要求。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种数字混合仪，采用直接数字合成技术，同时具备信号发生器和功率放大器的功能；具有与晶体振荡器相同的频率稳定度，通过其生成正弦波、方波、三角波、升斜波、降斜波，通过调节频率将信号放大到所需的信号；
其电路结构包括如下方面：
电路包括CD4017集成块、SL9711集成块、F033集成块；
CD4017集成块用于输入输出电源，其中传输电源输入的电信号的4,18,26三个管脚分别与三个电容进行相连，实现十进制计数器，输入或非门于反相器设计的输出8421码电路，4,18,26三个管脚的替代开关线路中分别接发光二极管，显示输出状态；CD4017集成块接通电源后，输出高电平，在4,7,8，18,265处管脚有脉冲信号，在上述5处管脚处设置二极管，二极管接受脉冲信号后被点亮；
SL9711集成块与CD4017集成块配合使用，构成震荡电路，进行外置调节：通过外置的功率放大电路机控制器调节产生正弦波；通过外置的电位器调节回路电流；通过外置的振荡器产生超低频信号，对于CD4017集成块输出管脚后面的二极管产生的信号输出调整触发器链；
F033集成块的6脚接入SL9711集成块的11脚，引出引线并联电容以消除CD4017集成块的20脚接入SL9711集成块的13脚产生的震荡；F033集成块的4脚与SL9711集成块的12脚相连，构成集成运算放大器电路；F033集成块的1脚和F033集成块的7脚的电路产生正弦波、脉冲信号，其中正弦波从外置的滤波器的输出端取得，脉冲波从外置的脉冲形成器的输出端输出；
其电路功能具体满足以下技术要求：
(1)函数波形：
正弦波、方波、三角波、升斜波、降斜波；
(2)频率特性：
正弦波:1mHz～仪器上限频率
方波、上升沿:<25ns
其它波型:1mHz～10kHz
最高分辨率为以下两种之一：100μHz、8位数字
0℃～40℃环境下的长期稳定度:50ppm
开机1小时后的短期稳定度:1ppm/1小时
>1kHz时的精度:5ppm
<1kHz时的精度:±0.05Hz
(3)正弦波特性：
<20kHz：-60dBc
20kHz～1MHz:-50dBc
1MHz～10MHz:-40dBc
10MHz～20MHz:-30dBc
(4)输出特性为：
开路幅度:2mVp-p～20Vp-p
输出阻抗50Ω下的幅度:1mVp-p～10Vp-p
输出三档衰减器:每档20dB.精度±0.5dB
输出阻抗:50Ω
调节细度:5％
正弦波频幅平坦度:10％
直流偏置:-100％～100％峰值
(5)脉冲信号：
输出端口ASK时，同步输出口
电平:TTL
脉宽tw:10μs<tw<40s
脉宽精度:±0.5μs
间隔ts:10μs<ts<40s
(6)扫频特性：
扫频范围:0.1Hz～仪器上限频率
最小步进:0.1Hz
扫频速率:10ms～40s
触发方式:内、外、单次
(7)调制特性
内调幅：
a)载波波形:机内波形
b)载波频率:1mHz～仪器上限频率
c)调制波型:机内波形
d)调制频率:100mHz～10kHz
e)调制频率稳定度:50ppm
f)调幅深度0％～120％
外调幅：
调幅深度1Vp-p正弦波输出时，±0.4Vp-p外调制信号达到100％调幅深度
调频：
a)载波波形:机内波形
b)载波频率:0.1Hz～仪器上限频率
c)调制波形:机内波形
d)调制频率:100mHz～10kHz
e)调制频率稳定度:50ppm
f)频率偏移范围:0.1Hz～仪器上限频率
(8)功率输出：
1Hz～100kHz输出功率：≥10W，在8Ω负载时≥9Vrms
100kHz～300kHz输出功率：≥5W，在8Ω负载时≥6.5rms
负载阻抗：8Ω
正弦波谐波失真：≤1％
方波上升时间：≤2μs。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，本机的功率放大器有完备的自动保护功能。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，扫频、FSK和FM的频率参数设置数字化，由大量精确的频率样本实现频调制，定量且稳定；频率跳变时，波形无跳变，保持相位连续。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，频率设置和调制在仪器的全程频率范围内完成。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，通过手动单次触发、外部电平触发、外部边沿触发实现扫频、FSK和ASK。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，功率放大电路机控制器为示波器。
进一步的，如上所述的一种数字混合仪，F033集成块中，电阻的精度要求小于1％，光电管选用高精度光电管。
该设备投入使用后，频率振动系统将减少一台设备，可稳定提供100HZ的频率，不会出现频率波动问题，也不会出现频繁损坏问题，分散系统制备的凝胶球质量稳定，产品合格率高，符合工艺使用要求。
附图说明
图1为本发明数字混合仪的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明一种数字混合仪，采用直接数字合成技术，同时具备信号发生器和功率放大器的功能；具有与晶体振荡器相同的频率稳定度，通过其生成正弦波、方波、三角波、升斜波、降斜波，通过调节频率将信号放大到所需的信号；
其电路结构包括如下方面：
电路包括CD4017集成块、SL9711集成块、F033集成块；
CD4017集成块用于输入输出电源，其中传输电源输入的电信号的4,18,26三个管脚分别与三个电容进行相连，实现十进制计数器，输入或非门于反相器设计的输出8421码电路，4,18,26三个管脚的替代开关线路中分别接发光二极管，显示输出状态；CD4017集成块接通电源后，输出高电平，在4,7,8，18,265处管脚有脉冲信号，在上述5处管脚处设置二极管，二极管接受脉冲信号后被点亮；
SL9711集成块与CD4017集成块配合使用，构成震荡电路，进行外置调节：通过外置的功率放大电路机控制器调节产生正弦波；通过外置的电位器调节回路电流；通过外置的振荡器产生超低频信号，对于CD4017集成块输出管脚后面的二极管产生的信号输出调整触发器链；在本实施例中，功率放大电路机控制器为示波器；
F033集成块的6脚接入SL9711集成块的11脚，引出引线并联电容以消除CD4017集成块的20脚接入SL9711集成块的13脚产生的震荡；F033集成块的4脚与SL9711集成块的12脚相连，构成集成运算放大器电路；F033集成块的1脚和F033集成块的7脚的电路产生正弦波、脉冲信号，其中正弦波从外置的滤波器的输出端取得，脉冲波从外置的脉冲形成器的输出端输出；电阻的精度要求小于1％，光电管选用高精度光电管。
其电路功能具体满足以下技术要求：
(1)函数波形：
正弦波、方波、三角波、升斜波、降斜波；
(2)频率特性：
正弦波:1mHz～仪器上限频率
方波、上升沿:<25ns
其它波型:1mHz～10kHz
最高分辨率为以下两种之一：100μHz、8位数字
0℃～40℃环境下的长期稳定度:50ppm
开机1小时后的短期稳定度:1ppm/1小时
>1kHz时的精度:5ppm
<1kHz时的精度:±0.05Hz
(3)正弦波特性：
<20kHz：-60dBc
20kHz～1MHz:-50dBc
1MHz～10MHz:-40dBc
10MHz～20MHz:-30dBc
(4)输出特性为：
开路幅度:2mVp-p～20Vp-p
输出阻抗50Ω下的幅度:1mVp-p～10Vp-p
输出三档衰减器:每档20dB.精度±0.5dB
输出阻抗:50Ω
调节细度:5％
正弦波频幅平坦度:10％
直流偏置:-100％～100％峰值
(5)脉冲信号：
输出端口ASK时，同步输出口
电平:TTL
脉宽tw:10μs<tw<40s
脉宽精度:±0.5μs
间隔ts:10μs<ts<40s
(6)扫频特性：
扫频范围:0.1Hz～仪器上限频率
最小步进:0.1Hz
扫频速率:10ms～40s
触发方式:内、外、单次
(7)调制特性
内调幅：
a)载波波形:机内波形
b)载波频率:1mHz～仪器上限频率
c)调制波型:机内波形
d)调制频率:100mHz～10kHz
e)调制频率稳定度:50ppm
f)调幅深度0％～120％
外调幅：
调幅深度1Vp-p正弦波输出时，±0.4Vp-p外调制信号达到100％调幅深度
调频：
a)载波波形:机内波形
b)载波频率:0.1Hz～仪器上限频率
c)调制波形:机内波形
d)调制频率:100mHz～10kHz
e)调制频率稳定度:50ppm
f)频率偏移范围:0.1Hz～仪器上限频率
(8)功率输出：
1Hz～100kHz输出功率：≥10W，在8Ω负载时≥9Vrms
100kHz～300kHz输出功率：≥5W，在8Ω负载时≥6.5rms
负载阻抗：8Ω
正弦波谐波失真：≤1％
方波上升时间：≤2μs。
本机的功率放大器有完备的自动保护功能；扫频、FSK和FM的频率参数设置数字化，由大量精确的频率样本实现频调制，定量且稳定；频率跳变时，波形无跳变，保持相位连续；频率设置和调制在仪器的全程频率范围内完成；通过手动单次触发、外部电平触发、外部边沿触发实现扫频、FSK和ASK。
按照电路图纸，该设备可在一般的电子器件加工厂进行加工。目前，该设备已制作完成，经过工艺实验测试，数字混合仪频率控制稳定且符合工艺使用要求，该设备已在生产线上投入使用，至今未出现异常现象。