一种与市电同步的信号发射装置的制作方法

本发明涉及电子信息技术领域，具体为一种与市电同步的信号发射装置。

背景技术：

锁相环(phaselockloop，简称pll)是完成两个电信号相位同步的自动控制系统，能实现对输入信号频率和相位的跟踪。它是频率无差调节控制系统，采用二阶环路可以对电网频率实现无相位误差的稳态跟踪，稳态时可以消除同步误差。锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。

所谓数字pll，就是指应用与数字系统的pll，也就是说数字pll中的各个模块都是以数字器件来实现的，是一个数字的电路。数字锁相环的优点是电路最简单有效，可采用没有压控的晶振，降低了成本，提高了晶振的稳定性。但是缺点是和模拟锁相环一样，一旦失去基准频率输出频率会产生抖动，频差越大，抖动会越大于密，不利于某些场合的应用，且基于此种方式制作的市电同步的信号发射装置只有在降低振荡器的频率稳定度的情况下，才会使频率的跟踪范围增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种与市电同步的信号发射装置，以解决上述背景技术中提出的数字锁相环技术在使用时不能在不降低振荡器频率稳定度的情况下对频率的跟踪范围加大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种与市电同步的信号发射装置，包括包括鉴相器，所述鉴相器由flash查找表模块、三个d/a转换模块和相加/积分模块组成，所述flash查找表模块的输出端与三个d/a转换模块的输入端电性连接，三个所述d/a转换模块的输出端与相加/积分模块的输入端电性连接，所述相加/积分模块的输出端电性连接有低通滤波器，所述低通滤波器的输出端电性连接有压控振荡器，所述压控振荡器的输出端电性连接有分频器，所述分频器的输出端与flash查找表模块的输入端电性连接。

优选的，所述flash查找表模块中正弦波的存放方式是以工频正弦波和直流量叠加的形式存放，且工频的频率范围为45hz-55hz之间。

优选的，所述d/a转换模块的信息转换方式为四象限乘法式。

优选的，所述鉴相器的信号输出方式采用三相鉴相叠加输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过该一种与市电同步的信号发射装置的设置，结构设计合理，从鉴相器处外接市电产生输入信号，同时闭环设置使从分频器产生的反馈信号与输入信号进行比较产生误差电压，误差电压中的高频成分被低通滤波器滤除，形成控制电压。在控制电压作用下，压控振荡器的频率和相位逐渐接近环路输入信号的频率和相位，若压控振荡器的频率能够变化到与输入信号频率相同，在满足稳定性条件下，就会在这个频率上稳定下来，达到稳定后，输入信号和压控振荡器输出信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为一固定值，这时环路就进入“锁定”状态。当锁定后，压控振荡器能使输出信号的频率跟随输入信号的频率改变，输入与输出信号保持同步，使整个环路始终处于稳定的状态，同时提高对频率的跟踪范围。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明原理图结构示意图。

图中：1鉴相器、11flash查找表模块、12d/a转换模块、13相加/积分模块、2低通滤波器、3压控振荡器、4分频器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供如下技术方案：一种与市电同步的信号发射装置，用于提高频率的跟踪范围，使整个环路可以稳定的运行，请参阅图1，包括鉴相器1，鉴相器1是用来将输入信号与反馈信号之间的相位差转换成误差电压输出，通常可以采用模拟乘法器或异或门来完成，鉴相器1的信号输出方式采用三相鉴相叠加输出，缺相时仍可正常工作，请参阅图2，鉴相器1由flash查找表模块11、三个d/a转换模块12和相加/积分模块13组成，flash查找表模块11中正弦波的存放方式是以工频正弦波和直流量叠加的形式存放，且工频的频率范围为45hz-55hz之间，d/a转换模块12的信息转换方式为四象限乘法式，flash查找表模块11的输出端与三个d/a转换模块12的输入端电性连接，三个d/a转换模块12的输出端与相加/积分模块13的输入端电性连接，相加/积分模块13的输出端电性连接有低通滤波器2，用以滤除鉴相器1输出的高次谐波及噪声，以保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性，并让有用信号顺利通过，低通滤波器2的输出端电性连接有压控振荡器3，是指其振荡频率可以受外加电压控制的振荡器，压控振荡器3的输出端电性连接有分频器4，用于对压控振荡器3输出的高频信号进行分频产生反馈信号，然后与输入信号的频率进行比较，以实现对输入信号的无相位误差的频率跟踪，分频器4的输出端与flash查找表模块11的输入端电性连接。

在具体使用过程中，从鉴相器1处外接市电产生输入信号，同时闭环设置使从分频器4产生的反馈信号与输入信号进行比较产生误差电压，误差电压中的高频成分(包括噪声中的高频成分)被低通滤波器2滤除，形成控制电压。在控制电压作用下，压控振荡器3的频率和相位逐渐接近环路输入信号的频率和相位，若压控振荡器3的频率能够变化到与输入信号频率相同，在满足稳定性条件下，就会在这个频率上稳定下来，达到稳定后，输入信号和压控振荡器3输出信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为一固定值，这时环路就进入“锁定”状态。当锁定后，压控振荡器3能使输出信号的频率跟随输入信号的频率改变，输入与输出信号保持同步，使整个环路始终处于稳定的状态，同时提高对频率的跟踪范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了电子信息技术领域的一种与市电同步的信号发射装置，包括鉴相器，所述鉴相器由FLASH查找表模块、三个D/A转换模块和相加/积分模块组成，所述FLASH查找表模块的输出端与三个D/A转换模块的输入端电性连接，所述分频器的输出端与FLASH查找表模块的输入端电性连接，通过装置上安装的鉴相器、低通滤波器、压控振荡器和分频器等装置的组合，及其之间的连接关系，可以在不降低振荡器的频率稳定度的情况下，加大频率的跟踪范围，从而提高整个环路工作的稳定性与可靠性，提高市电同步性能，经济实用性较强。

技术研发人员：李宁
受保护的技术使用者：深圳市宇鸿图电气有限公司
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.05.07