专利名称：数字直接合成器的频率产生器的制作方法
技术领域：
数字直接合成器的频率产生器技术领域本实用新Mii于频率产生器技术领域，具体涉及到数字直接合成器的频率产生器频率产生器。
背景技术：
在现代通信、电子测量、导航定位与时间统一系统等技术领域中，频率产生器 已成为不可缺少的标准部件。同时由于现代通信技术的,发展，对高，^^频率 产生器的需求t^来越多。目前，实现高分辨率频率产生器的主要手段有直接合成法和间接锁相环合成 法。直接合皿^m^拟电路实现多级,混频和分频，获得很小的频率皿， 因模拟电路结构,，不易^si控制，不能产生高彌率的频率信号。间辦贞相 环合成法是通过多相环技术和小数分频技术使输出频率信号的稳定度和精度接近 参考振荡源，可级输出高微率的频率信号，随着频率^f,率的提高，锁相环的锁 定时间也就越长，频率的转换时间也越长。现有的频率产生器存在频率转换时间长、频率分辨率低和电路模拟化难于集 承、体积大等缺点，使得这种频率产生器的推广使用受到了限制。发明内容本实用新自要解决的技术问题在于克MJi^频率产生器的缺点， —种转 换时间短、微率高、体积小的数字直接合成器的频率产生器。解徠i^tf,jiff采用的技术方案是它包括串行接口TO;微型处皿， 该电路的输A^嫌串行接口电路；频率合成器，该电路的输A^g^型处理器；低 通滤波电路，该啦酶的输入端接频率合成器。本实用繊峰微攀处理器为類鹏Ul的21脚和22脚接串行接口鹏、 l3脚接fe阻股l端和电容Cl的一端、l6脚和l7脚捧电容C3和电容C4以及晶 振Yl连接的振荡电路、47脚和51脚分别接电容C5的两端，集成电路U1的11脚、 12脚、18脚、19脚、23脚、33脚、35脚、71脚接3. 3V电源正极，集成幅U1
的2脚、14脚、15脚、20脚、24脚、34脚、36脚、42脚、52脚、72脚接地，电 容C1和电容C2的另一端接地，集成,U1的ADDR0 ADDR5端ilil总线接频率合 成器、D0 D7端通过总线接频率合成器、70脚和73 78脚接频率合成器。 本实用新型的集成电路U1的型号为AT89C5131A。皿串行接口电路将主机tl^的控制信号,至微型处理器，微型处理H^ 制信号转换为频率字和控制字，控制频率合^^输出相应的高辦率频率信号，并 iM:《giffl滤波器对其进行滄M形后输出频谱纯净的正弦波。本实用新型与现有频 率产生器相比，采用直接频率合成器，在50MHz的参考信号下，能实现10卞z的频率 分辨率。频率的控制信号由上位计鄉终端控制，产生频率鹏极快，达纳秒f级。 本实用新型具有电路简单、抗干扰能力强、产品成本低、便于大规模生产靴点， 可作为通信、电子测量及导航定位等设备的频率产生器。
图l是本实用新型的电气原理图。 图S是本实斶新型一个实施例的电子线路原理图。 具体实滩方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一,细说明，但本实用新型不限于这 些实施例。图l是本实用新型的电气原理方框图，参见图l。在图l中，本实用新型是由串 行接口电路、微型处理器、频率合職、^t滄波器连接构成。串行接口鹏的输出端M5:型处理器，微型处理器的输出端接频率合] ，频率合成器的输出端接低通搶波器。频率控带腊号由串行接口,输出到微型处理器，微型处理器将频率控 制信号转化为频率数字和控制数字写入频率合 的输入端(口缓存，并向频率合成器M^卜部时钟傕号。频率合^^F部时钟信号作用下将4f入端口缓存内频率数字和控制数字写入内部寄存器，并根据频率数字和控制数字合成高^ 的频 |1出至低通滄波器。儸通滄波^tl频率合^^输出的阶梯型频率信号会Sa整形滄te输出与控制信号相对应的正弦频率信号。在图2中，本实施例的串行接口电路由插座l、电P朋1、电阻R2、电P朋3,构 成。插座J1的1脚接5V电源正极、2脚接电P朋1的一端、3脚接电卩1R2的一端并通过 电阻R3接电、柳DD、 4脚接地，电阻R1、电P朋2的另一端接微型处理器。
本实施例的微型处理器由集成^IU1、电卩朋4、电容C1 电欲5、晶振Y1连接 构成，誠柳1的型号为AT89C5131A。集成娜1的21脚接电卩鹏的另一端、22 脚接电阻R1的另一端、13脚接电SR4的一端和电^C1的一端、16脚和17脚接电^C3 和电欲4以及晶振Y1连接的振荡电路、47脚和51脚分别接电欲5的两端，集成电 路U1的11脚、12脚、18脚、19脚、23脚、33脚、35脚、71脚接3. 3V电源正极，集成 电路U1的2脚、14脚、15脚、20脚、24脚、34脚、36脚、42脚、52脚、72脚接地， 电欲1和电欲2的另一端接地，集成电路Ul的ADDR0 ADDR5^il过总线接频率合成 器、D0 D7端通过总线接频率合成器、70脚和73 78脚接频率合成器。本实施例的频率^^ 由集成％1^112、电ffiR5 电ffiR8、电欲6、电 7连接 构成，集成电卿2的型号为AD9852。集成电路U2的ADDR0 ADDR5綱过总线接誠 电路U1的ADDR0 ADDR5端、D0 D7，过总线,成电路U1的D0 D7端、20脚通过 总线御1的78脚、21脚通过总线接U1的77脚、22脚ilil总线御l的76脚、29脚皿 总线擲1的75脚、30脚鹏总线接集成电舰1的70脚、71脚舰总线接誠电細1 的74脚、70脚舰总线接集成^mn的73脚、61脚舰电ER5接电欲6的一端、56 脚皿电P朋6接地、55脚接电欲7的一端、51脚ail电P朋7mfe&、 49脚M:电P1R8 接地，集成电舰2的80脚、79脚、74脚、73脚、65脚、64脚、60脚、54脚、50脚、 44脚、38脚、37脚、31脚、32脚、23脚、24脚、25脚、9脚、10脚接3. 3V电源正极， 集成秒知2的11脚、12脚、26脚、27脚、28脚、33脚、34脚、39脚、40脚、41脚、 45脚、46脚、47脚、59脚、62脚、66脚、67脚、72脚、77脚接地，电欲6和电欲7 的另一端接3. 3V电源正极，集成电路U2的48脚和52脚接低通滤波器。本实施例的低通滤波器由电容C8 电容C21、线圈L1 线圈L6、插座J2、插 座J3^t接构成。电^C8和电欲11以及线圈L1的一端接集成电路U2的48脚，电^C8 和线圈L1的另一鳞接电WC9和电欲12以及线圈L2的一端，电欲9和线圈L2的另一 端接电飲10和电欲13以及线圈L3的一端，电欲10和线圈L3的另一端以及电欲U 的一^il座J2，电 11 电欲14的另一端接地。电欲15和电叛18以及线圈L4 的一端接窠成电路U2的52脚，电欲15和线圈L4的另一端接电欲16和龟欲19以及 线圈L5的一端，电欲16和线圈L5的另一，电欲17和电欲20以及线圈L6的一端, 电欲17和线圈L6的另一端以及电欲21的一端^f座J3，电欲18 电欲21的另一 端接地。
本实用新型的工作原理如下-频率控制信号由插 1输入，经电阻R1和电阻R2由集成电路U1的21脚和22脚输 入，^1集成％1^1转换为 1:值、频率字、控制字和外部Mff时^Ht号。地址值 从集成电路U1的ADDR0 ADDR7端输出至i操成电卿2的ADDR0 ADDR7端，频率字从集 成电路Ul的DO D7驢出至lJ集成电踟2的D0 D7端，控制字雄成TOU1的73 77 脚输出到集成电路U2的21、 22、 29、 30、 56、 70脚，外部更新时钟信号从集成电 路U1的78脚输出到集成电路U2的20脚。10MHz外部参考信号从集成电路U2的69脚输 入，在外部Mf 时钟的作用下按21、 22、 29、 30、 56、 70脚和D0 D7端输入的控制 信号与频率字将外部参考信号合成为相应的频率信号并通过端口I0UT1和I0UT2输 出到低通滄波器。集成^HU2的I0UTl端口输出的频率信号通a:电容C8 电欲14和 线圈Ll 线圏L3组成的六阶椭圆滤波器后iKl插座J2输出。集成电路U2的I0UT2端 口输出的频率信号通过电容C15 电容C21和线圈L4 线圈L6组成的六阶椭圆滤波 器后通过插座J3输出。
权利要求1、一种数字直接合成器的频率产生器，其特征在于它包括串行接口电路；微型处理器，该电路的输入端接串行接口电路；频率合成器，该电路的输入端接微型处理器；低通滤波电路，该电路的输入端接频率合成器。
2、 按照权利要求1皿的数字直接合 的频率产生器，，征在于Mi兑的 微型处理器为集成电路U1的21脚和22脚接串行接口电路、13脚接电阻R4的一 端和电容Cl的一端、16脚和17脚接电容C3和电容C4以及晶振Yl连接的振荡电 路、47脚和51脚分别接电容C5的两端，集成电路U1的11脚、12脚、18脚、19 脚、23脚、33脚、35脚、71脚接3.3V电源正极，集成电路U1的2脚、14脚、15 脚、20脚、24脚、34脚、36脚、42脚、52脚、72脚接地，电容C1和电容C2的 另一端接地，集成 Ul的ADDR0 ADDR5端皿总线接频率合 、 D0 D7 过总线接频率合威器、70脚和73 78脚接频率合成器。
3、 按照权^^2所述的数字直接合成器的频率产生器，其特征在于斩说的 集成电路U1的型号为AT89C5131A。
专利摘要一种数字直接合成器的频率产生器，包括串行接口电路、输入端接串行接口电路的微型处理器、输入端接微型处理器的频率合成器、输入端接频率合成器的低通滤波电路。串行接口电路将主机提供的控制信号传输至微型处理器，微型处理器将控制信号转换为频率字和控制字，控制频率合成器输出相应的高分辨率频率信号，低通滤波器对高分辨率频率信号进行滤波整形后输出频谱正弦波。它采用直接频率合成器，在50MHz的参考信号下，实现10-6Hz的频率分辨率。频率控制信号由上位计算机终端控制，产生频率速度达纳秒量级。本实用新型具有电路简单、抗干扰能力强、产品成本低、便于大规模生产等优点，可作为通信、电子测量及导航定位等设备的频率产生器。
文档编号H03K3/00GK201032711SQ200720031890
公开日2008年3月5日 申请日期2007年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者施韶华, 李孝辉, 宁 黄 申请人:中国科学院国家授时中心