CN104868878A - 一种信号发生电路及信号发生器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电路领域，提供了一种信号发生电路及信号发生器。在本发明实施例中，通过所述第一电压生成模块驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流，并由所述第一电流生成模块为所述信号发生模块提供工作电流，由所述第二电压生成模块为所述信号发生模块提供工作电压，使得所述信号发生模块生成并输出稳定的预设信号。本发明实施例提供的信号发生电路设计简单且稳定可靠。

Description

一种信号发生电路及信号发生器

技术领域

本发明属于电路领域，尤其涉及一种信号发生电路及信号发生器。

背景技术

信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。

目前的信号发生器质量一般的工作不稳定，质量好的又设计复杂，没有一种稳定设计简单且性价比高的信号发生器。

发明内容

本发明提供了一种信号发生电路，旨在解决目前信号发生器不稳定以及设计复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种信号发生电路，包括：第一电压生成模块、第一电流生成模块、第二电压生成模块以及信号发生模块；

所述第一电压生成模块的输出端与所述第一电流生成模块的输入端连接，驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流；

所述第一电流生成模块的电流输出端与所述信号发生模块的电流输入端连接，为所述信号发生模块提供工作电流；

所述第二电压生成模块的输入端与所述第一电流生成模块的控制输出端连接，为所述信号发生模块提供工作电压；

所述信号发生模块的第一电压输入端和第二电压输入端分别与所述第二电压生成模块的第一电压输出端和第二电压输出端连接，生成并输出预设信号。

在本发明实施例中，通过所述第一电压生成模块驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流；并由所述第一电流生成模块为所述信号发生模块提供工作电流，由所述第二电压生成模块为所述信号发生模块提供工作电压，使得所述信号发生模块生成并输出稳定的预设信号。本发明实施例提供的信号发生电路设计简单且稳定可靠。

附图说明

图1是本发明实施例提供的信号发生电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的信号发生电路的电路结构图；

图3是本发明另一实施例提供的信号发生电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的信号发生电路的模块结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例提供的信号发生电路包括：第一电压生成模块101、第一电流生成模块102、第二电压生成模块103以及信号发生模块104；

第一电压生成模块101的输出端与第一电流生成模块102的输入端连接，驱动第一电流生成模块102生成并输出高精度的参考电流；

第一电流生成模块102的电流输出端与信号发生模块104的电流输入端连接，为信号发生模块104提供工作电流；

第二电压生成模块103的输入端与第一电流生成模块102的控制输出端连接，为信号发生模块104提供工作电压；

信号发生模块104的第一电压输入端和第二电压输入端分别与第二电压生成模块103的第一电压输出端和第二电压输出端连接，生成并输出预设信号。

在本发明实施例中，通过所述第一电压生成模块驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流；并由所述第一电流生成模块为所述信号发生模块提供工作电流，由所述第二电压生成模块为所述信号发生模块提供工作电压，使得所述信号发生模块生成并输出稳定的预设信号。本发明实施例提供的信号发生电路设计简单且稳定可靠。

图2是本发明实施例提供的信号发生电路的电路结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一电压生成模块101包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器U1、第一PNP三极管Q1以及第二PNP三极管Q2；

第一运算放大器U1的电源端与电源电压VDD连接，第一运算放大器U1的正相输入端与第二电阻R2的第一端以及第二PNP三极管Q2的发射极连接，第二PNP三极管Q2的基极与集电极共接于地，第一运算放大器U1的反相输出端与第三电阻R3的第一端以及第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第一PNP三极管Q1的发射极连接，第一PNP三极管Q1的基极与发射极共接于地，第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第二端与第一运算放大器U1的输出端连接，第一运算放大器U1的输出端为第一电压生成模块101的输出端。

作为本发明一实施例，第一电流生成模块102包括：

第二运算放大器U2、第一电容C1、第四电阻R4、第五电阻R5、第三PNP三级管Q42、第一P沟道场效应管MP1、第二P沟道场效应管MP2以及第三P沟道场效应管MP3；

第二运算放大器U2的反相输入端为第一电流生成模块102的输入端，第二运算放大器U2的电源端与电源电压VDD连接，第二运算放大器U2的正相输入端与第一电容C1的第一端、第四电阻R4的第一端以及第一P沟道场效应管MP1的漏极连接，第四电阻R4的第二端接地，第一电容C1的第二端与第二运算放大器U2的输出端、第一P沟道场效应管MP1的栅极、第二P沟道场效应管MP2的栅极以及第三P沟道场效应管MP3的栅极连接，第一P沟道场效应管MP1的源极和第二P沟道场效应管MP2的源极以及第三P沟道场效应管MP3的源极与电源电压VDD连接，第二P沟道场效应管MP2的漏极为第一电流生成模块102的电流输出端，第三P沟道场效应管的漏极与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端与第三PNP三级管的发射极连接，第三PNP三级管Q42的基极和集电极共接于地，第三P沟道场效应管MP3的漏极与第五电阻R5的第一端的公共连接端为第一电流生成模块102的控制输出端。

作为本发明一实施例，第二电压生成模块103包括：

MP4第三运算放大器U3、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第四P沟道场效应管MP4；

MP4第三运算放大器U3的反相输入端为第二电压生成模块103的输入端，MP4第三运算放大器U3的正相输入端与第二电容C2的第一端、第六电阻R6的第一端、第八电阻R8的第一端以及第四P沟道场效应管MP4的漏极连接，第二电容C2的第二端与MP4第三运算放大器U3的输出端以及第四P沟道场效应管MP4的栅极连接，第四P沟道场效应管MP4的源极与电源电压VDD连接，第八电阻R8的第二端为第二电压生成模块103的第一电压输出端，第三电容C3连接在第八电阻R8的第二端与地之间，第六电阻R6的第二端与第七电阻R7的第一端以及第九电阻R9的第一端连接，第七电阻R7的第二端接地，第九电阻R9的第二端为第二电压生成模块103的第二电压输出端，第四电容C4连接在第九电阻R9的第二端与地之间。

图3示出了本发明另一实施例提供的信号发生电路的电路结构，为了便于说明，仅列出与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，信号发生模块104包括：

第五P沟道场效应管MP5、第六P沟道场效应管MP6、第一N沟道场效应管MN1、第二N沟道场效应管MN2、第三N沟道场效应管MN3、充放电电容C、第一比较器BJQ1、第二比较器BJQ2、第一与非门Y1、第二与非门Y2、第一开关管1041、第二开关管1042以及反相器FAN；

第一N沟道场效应MN1管的漏极为信号发生模块104的电流输入端，第一N沟道场效应管MN1的栅极和第二N沟道场效应管MN2的栅极以及第三N沟道场效应管MN3的栅极分别与第一N沟道场效应管MN1的漏极连接，第一N沟道场效应管MN1的源极和第二N沟道场效应管MN2的源极以及第三N沟道场效应管MN3的源极共接于地，第五P沟道场效应管MP5的源极和第六P沟道场效应管MP6的源极与电源电压VDD连接，第五P沟道场效应管MP5的漏极和栅极与第六P沟道场效应管MP6的栅极以及第二N沟道场效应管MN2的漏极连接，第六P沟道场效应管MP6的漏极与第一开关管1041的低电位端连接，第一开关管1041的高电位端与充放电电容C的第一端、第一比较器BJQ1的反相输入端、第二比较器BJQ2的正相输入端以及第二开关管1042的高电位端连接，充放电电容C的第二端接地，第一比较器BJQ1的正相输入端为信号发生模块104的第一电压输入端，第二比较器BJQ2的反相输出端为信号发生模块104的第二电压输入端，第一比较器BJQ1的输出端与第一与非门Y1的第一输入端连接，第一与非门Y1的第二输入端与第二与非门Y2的输出端连接，第二比较器BJQ2的输出端与第二与非门Y2的第一输入端连接，第二与非门Y2的第二输入端与第一与非门Y1的输出端连接，第一开关管1041的控制端和第二开关管1042的控制端以及第一与非门Y1的输出端共接于反相器FAN的输入端，反相器FAN的输出端为信号发生模块104的输出端。

本发明第一实施例提供的第一开关管1041为PNP型三极管Q1， PNP型三极管Q1的基极为第一开关管1041的控制端，PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管1041的高电位端， PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管1041的低电位端；

第二开关管1042为NPN型三极管Q2， NPN型三极管Q2的基极为第二开关管1042的控制端， NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管1042的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管1042的低电位端。

本发明第二实施例提供的第一开关管1041为P沟道场效应管MP1， P沟道场效应管MP1的栅极为第一开关管1041的控制端， P沟道场效应管MP1的漏极为第一开关管1041的高电位端，第一P沟道场效应管MP1的源极为第一开关管1041的低电位端；

第二开关管1042为N沟道场效应管MN1，N沟道场效应管MN1的栅极为第二开关管1042的控制端， N沟道场效应管1042的漏极为第二开关管1042的高电位端， N沟道场效应管MN1的源极为第二开关管1042的低电位端。

本发明实施例还提供了一种包括上述实施例中信号发生电路的信号发生器。

在本发明实施例中，通过所述第一电压生成模块驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流；并由所述第一电流生成模块为所述信号发生模块提供工作电流，由所述第二电压生成模块为所述信号发生模块提供工作电压，使得所述信号发生模块生成并输出稳定的预设信号。本发明实施例提供的信号发生电路设计简单且稳定可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种信号发生电路，其特征在于，包括：第一电压生成模块、第一电流生成模块、第二电压生成模块以及信号发生模块；

所述第一电压生成模块的输出端与所述第一电流生成模块的输入端连接，驱动所述第一电流生成模块生成并输出参考电流；

所述第一电流生成模块的电流输出端与所述信号发生模块的电流输入端连接，为所述信号发生模块提供工作电流；

所述第二电压生成模块的输入端与所述第一电流生成模块的控制输出端连接，为所述信号发生模块提供工作电压；

所述信号发生模块的第一电压输入端和第二电压输入端分别与所述第二电压生成模块的第一电压输出端和第二电压输出端连接，生成并输出预设信号。

2.如权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一电压生成模块包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器、第一PNP三极管以及第二PNP三极管；

所述第一运算放大器的电源端与所述电源电压连接，所述第一运算放大器的正相输入端与所述第二电阻R2的第一端以及所述第二PNP三极管的发射极连接，所述第二PNP三极管的基极与集电极共接于地，所述第一运算放大器的反相输出端与所述第三电阻R3的第一端以及所述第一电阻R1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一PNP三极管的发射极连接，所述第一PNP三极管的基极与发射极共接于地，所述第二电阻R2的第二端和所述第三电阻R3的第二端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端为所述第一电压生成模块的输出端。

3.如权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一电流生成模块包括：

第二运算放大器、第一电容C1、第四电阻R4、第五电阻R5、第三PNP三级管、第一P沟道场效应管、第二P沟道场效应管以及第三P沟道场效应管；

所述第二运算放大器的反相输入端为所述第一电流生成模块的输入端，所述第二运算放大器的电源端与所述电源电压连接，所述第二运算放大器的正相输入端与所述第一电容C1的第一端、所述第四电阻R4的第一端以及所述第一P沟道场效应管的漏极连接，所述第四电阻R4的第二端接地，所述第一电容C1的第二端与所述第二运算放大器的输出端、所述第一P沟道场效应管的栅极、所述第二P沟道场效应管的栅极以及第三P沟道场效应管的栅极连接，所述第一P沟道场效应管的源极和所述第二P沟道场效应管的源极以及所述第三P沟道场效应管的源极与所述电源电压连接，所述第二P沟道场效应管的漏极为所述第一电流生成模块的电流输出端，所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第三PNP三级管的发射极连接，所述第三PNP三级管的基极和集电极共接于地，所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第五电阻R5的第一端的公共连接端为所述第一电流生成模块的控制输出端。

4.如权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述第二电压生成模块包括：

第三运算放大器、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第四P沟道场效应管；

所述第三运算放大器的反相输入端为所述第二电压生成模块的输入端，所述第三运算放大器的正相输入端与所述第二电容C2的第一端、所述第六电阻R6的第一端、所述第八电阻R8的第一端以及所述第四P沟道场效应管的漏极连接，所述第二电容C2的第二端与所述第三运算放大器的输出端以及所述第四P沟道场效应管的栅极连接，所述第四P沟道场效应管的源极与所述电源电压连接，所述第八电阻R8的第二端为所述第二电压生成模块的第一电压输出端，所述第三电容C3连接在所述第八电阻R8的第二端与地之间，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端以及所述第九电阻R9的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端接地，所述第九电阻R9的第二端为所述第二电压生成模块的第二电压输出端，所述第四电容C4连接在所述第九电阻R9的第二端与地之间。

5.如权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述信号发生模块包括：

第五P沟道场效应管、第六P沟道场效应管、第一N沟道场效应管、第二N沟道场效应管、第三N沟道场效应管、充放电电容C、第一比较器、第二比较器、第一与非门、第二与非门、第一开关管、第二开关管以及反相器；

所述第一N沟道场效应管的漏极为所述信号发生模块的电流输入端，所述第一N沟道场效应管的栅极和所述第二N沟道场效应管的栅极以及所述第三N沟道场效应管的栅极分别与所述第一N沟道场效应管的漏极连接，所述第一N沟道场效应管的源极和所述第二N沟道场效应管的源极以及所述第三N沟道场效应管的源极共接于地，所述第五P沟道场效应管的源极和所述第六P沟道场效应管的源极与所述电源电压连接，所述第五P沟道场效应管的漏极和栅极与所述第六P沟道场效应管的栅极以及所述第二N沟道场效应管的漏极连接，所述第六P沟道场效应管的漏极与所述第一开关管的低电位端连接，所述第一开关管的高电位端与所述充放电电容C的第一端、所述第一比较器的反相输入端、所述第二比较器的正相输入端以及所述第二开关管的高电位端连接，所述充放电电容C的第二端接地，所述第一比较器的正相输入端为所述信号发生模块的第一电压输入端，所述第二比较器的反相输出端为所述信号发生模块的第二电压输入端，所述第一比较器的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接，所述第一与非门的第二输入端与所述第二与非门的输出端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二与非门的第一输入端连接，所述第二与非门的第二输入端与所述第一与非门的输出端连接，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端以及所述第一与非门的输出端共接于所述反相器的输入端，所述反相器的输出端为所述信号发生模块的输出端。

6.如权利要求5所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一开关管为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管的控制端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管的高电位端，所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管的低电位端；

所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二开关管的低电位端。

7.如权利要求5所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一开关管为P沟道场效应管，所述P沟道场效应管的栅极为所述第一开关管的控制端，所述P沟道场效应管的漏极为所述第一开关管的高电位端，所述第一P沟道场效应管的源极为所述第一开关管的低电位端；

所述第二开关管为N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的栅极为所述第二开关管的控制端，所述N沟道场效应管的漏极为所述第二开关管的高电位端，所述N沟道场效应管的源极为所述第二开关管的低电位端。

8.一种信号发生器，其特征在于，所述信号发生器包括如权利要求1-7任一所述的信号发生电路。