专利名称：一种双晶振频率合成器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种频率合成器，属电子仪器技术领域。
背景技术：
在生产实践和科学实验中，往往需要大量的稳定频率。采用频率合成器，可以获得与基准频率具有同样稳定度的新频率。频率合成的方法基本上可以归结为直接合成法和锁相环路法两大类，现多用后者。锁相环路法，实际上是一个负反馈系统，它通过环路的锁相作用将可变频率振荡器的频率锁定在基准频率上。设计中将可变振荡器的输出频率先经过分频器分频，再锁定在基准频率上，则可以通过改变分频器的分频比，得到不同大小的新频率。在实际应用中发现，具有实测频率显示的频率合成器都采用单一晶振结构，由于锁相环电路同频率计电路共用一个晶振，因此常有当晶振频率发生超差漂移，而实测频率显示仍然正常的现象发生，使这种故障现象不易被发现，这在重要的应用场合中将造成无法估量的后果。同时一旦晶振发生故障或停振，频率合成器就无法正常输出信号，必须停机修理而影响工作。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能长期可靠工作，并在晶振发生超差漂移故障时，实测频率的显示将明显异常的频率合成器，提高合成器的频率显示可信度。
本实用新型所称技术问题是由以下技术方案实现的一种双晶振频率合成器，它包括电源、显示屏、锁相环电路、频率计电路，改进之处是，它有两个晶振，其中一个晶振1与锁相环电路相连接，另一个晶振2与频率计电路]相连接。
上述双晶振频率合成器，它还有两个分路器和两个转换继电器J1、J2，两个分路器输入端分别与上述两个晶振相连接，输出端分别接故障指示和两个转换继电器J1、J2，上述转换继电器J1、J2分别与频率计电路和锁相环电路相连。
上述双晶振频率合成器，所述晶振1连接的分路器分别有3、4、5三个支路，支路3输入端有电阻R1、R2、R3组成的π型电阻衰减电路，R1再接晶体三极管T1的基极，T1的发射极接地，集电极接晶体二极管D2的低端，D2的高端接晶体三极管T2的基极，在晶体二极管D2的低端还接有晶体二极管D1的高端，它的低端接地，在晶体二极管D2的高端还接有晶体二极管D3的低端，它的高端接地，晶体三极管T2的发射极接地，集电极接继电器J1和故障指示9；支路4输入端有电阻R8、R9、R10组成的π型电阻衰减电路，R8再接晶体三极管T3的基极，T3的发射极接地，集电极通过继电器J1的转换触点接频率计电路10；支路5电路与支路4相同，其晶体三极管T4的集电极通过继电器J2的转换触点接锁相环路11；所述晶振2连接的分路器分别有6、7、8三个支路，支路6电路及输出端与上述支路4相同，支路7电路及输出端与上述支路5相同，支路8电路与支路3电路相同，其末端的晶体三极管T8的集电极接继电器J2和故障指示12。
采用这种结构的双晶振频率合成器，由于锁相环电路和频率计电路分别由不同的晶振提供基准信号，所以在晶振发生超差漂移故障时，实测频率的显示将出现明显异常，提高了合成器的频率显示可信度。同时由于采用了双晶振转换电路，在任意一个晶振发生停振故障时，其输出空缺通过继电器的自动转换迅速由正常晶振填补，此时频率计电路与锁相环电路同源，系统工作不受影响。
图1是本实用新型的方框图；图2是本实用新型的电路原理图；具体实施方式
由图1可见，本实用新型是一种双晶振频率合成器，它包括电源、显示屏、锁相环电路11、频率计电路10，它有两个晶振，其中一个晶振1与频率计电路10相连接，另一个晶振2与锁相环电路11相连接。它还有两个分路器和两个转换继电器，两个分路器的输入端分别与上述两个晶振相连接，输出端分别接故障指示9、12和两个转换继电器J1、J2，J1、J2分别与锁相环电路和频率计电路相连，并且两个转换继电器中的每一个都分别与上述两个分路器相连。
从图2可以看出，晶振1连接的分路器有3、4、5三个支路，晶振2连接的分路器有6、7、8三个支路。在上述电路支路中，电阻R1、R2、R3，R8、R9、R10，R13、R14、R15，R18、R19、R20，R23、R24、R25，R28、R29、R30分别组成6组π型电阻衰减电路，位于各个支路的输入端。晶体三极管T1、T3、T4、T5、T6、T7为各个支路的放大器，完成频率信号的放大。电阻R4、R11、R16、R21、R26、R31为各个支路放大器的基极偏置电阻，提供偏置电流，并具有负反馈功能。电阻R5、R12、R17、R22、R32为各晶体管的集电极负载电阻。电容C3、C4、C5、C7、C9、C10、C11、C13、C14、C16、C17、C19、C20、C26为交流耦合电容。在支路3和支路8中，晶体二极管D1、D2和D4、D5分别组成包络检波电路，对晶振1和晶振2的频率信号进行检波。晶体三极管T2、T8分别为继电器J1、J2的驱动放大器。晶体二极管V4、V13为嵌位二极管，分别用来保护T2、T8。电容C6、C21起滤除波纹的作用。电阻R7、R34分别与继电器J1、J2并联，进行分流。在图2中的电感L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8和与其临近的接地电容C1、C2、C8、C12、C15、C18、C22、C23、C24、C25、C27分别组成滤波电路，用来滤除直流电源中的杂波。
本实用新型的工作原理如下连接晶振1和晶振2的分路器支路3、8分别为停振故障检测电路，支路4、5、6、7为输出电路。通过继电器J1转换，支路4、6向频率计电路10输出，通过继电器J2的转换，支路5、7向锁相环电路11输出。当晶振1正常工作时，在支路3中，频率信号由晶体三极管T1放大输出，经D1、D2包络检波，晶体三极管T2的基极成负压并由二极管D3嵌位在-0.7V，T2截止，输出高电平至继电器J1和故障指示9，J1处于常闭状态，故障指示无。与此同时，支路4的电源和输出控制触点由J1接通，晶振1的频率信号由支路4送至频率计电路10为基准信号。这时支路5的电源和输出控制触点由J2断开。同理，晶振2正常工作时，频率信号经支路8的晶体三极管T7放大，通过二极管D4、D5包络检波，经T8输出高电平至继电器J2和故障指示12，J2处于常闭状态，故障指示无。支路7的电源及输出控制触点接通，晶振2的频率信号由支路7送至锁相环电路11为基准信号。这时支路6的电源和输出控制触点由J1断开。
当晶振1发生停振故障时，支路3的晶体三极管T2的基极成正压，T2饱和，输出低电平，继电器J1处于常开状态，故障指示9启动，同时继电器J1断开支路4的控制触点，接通支路6的输出控制触点。接通支路6的输出控制触点后，晶振2输出的频率信号将通过继电器J1送到频率计电路10。这样，在晶振1停振时，晶振2就同时为锁相环电路11和频率计电路提供基准信号。同理，当晶振2发生停振故障时，晶体三极管T8将饱和，继电器J2处于常开状态，故障指示12启动，支路5的电源和输出控制触点由继电器J2接通，锁相环电路11和频率计电路10的基准信号将同时由晶振1提供。因此，任何一个晶振出现停振故障都不会影响系统的正常运行。
为了防止来自两个高稳晶振的频率信号的差拍向锁相环电路引入额外的干扰，本电路通过控制各输出通路中支路放大器的电源及输出控制触点实现了高度的隔离。当晶振停振故障或转换备用导致输出通路的电源及输出断开，则其中的π型电阻衰减电路、无电源的支路放大器及继电器J1、J2中断开触点形成隔离通路，保证了两晶振频率信号的高度隔离，有效防止了差拍带来的危害，保证了系统的可靠运行。
权利要求1.一种双晶振频率合成器，它包括电源、显示屏、频率计电路[10]、锁相环电路[11]，其特征在于它有两个晶振，其中一个晶振[1]与频率计电路[10]相连接，另一个晶振[2]与锁相环电路[11]相连接。
2.根据权利要求1所述的双晶振频率合成器，其特征在于它还有两个分路器和两个转换继电器J1、J2，两个分路器输入端分别与上述两个晶振相连接，输出端分别接故障指示[9]、[12]和两个转换继电器J1、J2，上述转换继电器J1、J2分别与频率计电路[10]和锁相环电路[11]相连。
3.根据权利要求2所述的双晶振频率合成器，其特征在于所述晶振[1]连接的分路器分别有[3]、[4]、[5]三个支路，支路[3]输入端有电阻R1、R2、R3组成的π型电阻衰减电路，R1再接晶体三极管T1的基极，T1的发射极接地，集电极接晶体二极管D2的低端，D2的高端接晶体三极管T2的基极，在晶体二极管D2的低端还接有晶体二极管D1的高端，它的低端接地，在晶体二极管D2的高端还接有晶体二极管D3的低端，它的高端接地，晶体三极管T2的发射极接地，集电极接继电器J1和故障指示[9]；支路[4]输入端有电阻R8、R9、R10组成的π型电阻衰减电路，R8再接晶体三极管T3的基极，T3的发射极接地，集电极通过继电器J1的转换触点接频率计电路[10]；支路[5]电路与支路[4]相同，其晶体三极管T4的集电极通过继电器J2的转换触点接锁相环路[11]；所述晶振[2]连接的分路器分别有[6]、[7]、[8]三个支路，支路[6]电路及输出端与上述支路[4]相同，支路[7]电路及输出端与上述支路[5]相同，支路[8]电路与支路[3]电路相同，其末端的晶体三极管T8的集电极接继电器J2和故障指示[12]。
专利摘要一种双晶振频率合成器,属电子仪器技术领域,用于解决当晶振频率发生超差漂移,而实测频率显示仍然正常的现象发生及晶振停振时必须停机修理的问题。本实用新型包括电源、显示屏、锁相环电路、频率计电路,它有两个晶振,其中一个晶振与锁相环电路相连接,另一个晶振与频率计电路相连接。在上述连接通路中有两个分路器和两个转换继电器。采用这种结构后,由于锁相环电路和频率计电路分别由不同的晶振提供基准信号,所以在晶振发生超差漂移故障时,实测频率的显示将出现明显异常,提高了合成器的频率显示可信度。同时由于采用了双晶振转换电路,在任意一个晶振发生停振故障时,其输出空缺通过继电器的自动转换迅速由正常晶振填补,系统工作不受影响。
文档编号H03L7/16GK2500030SQ0126226
公开日2002年7月10日 申请日期2001年10月19日 优先权日2001年10月19日
发明者包永彩, 强伟峰 申请人:包永彩