CN107834982B - 一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于杂散信号抑制技术领域，具体公开了一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置。该装置包括电源噪声采集电路、差分放大电路和自动调谐电路；其中，电源噪声采集电路的输出端与差分放大电路的输入端相连，差分放大电路的输出端与自动调谐电路的输入端相连；电源噪声采集电路采集信号发射装置发射的信号的电源噪声后，反馈至差分放大电路，对电源噪声进行抑制，抑制后的信号输入自动调谐电路，调节自动调谐电路的谐振频率与信号发射装置的发射频率抑制，从而输出无杂散信号的宽带信号。本发明装置工作原理简单，能够实现频率自动调谐，电源噪声主动反馈，提高了杂散信号抑制效率。

Description

一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置

技术领域

本发明属于杂散信号抑制技术领域，涉及一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置。

背景技术

在雷达信号产生过程中，DDS产生的基带信号频率较低，带宽较窄，无法满足雷达的使用需求。为了获得宽带低杂散的信号，通常将基带信号经过诸如16次倍频、甚至32次倍频等多次倍频的方式产生，该方法电路复杂，可靠性低，成本高。因此，在相对带宽较宽，杂散要求低的信号产生中，如何有效抑制杂散成为信号产生的设计重点。

中国专利号201310624235.3公开了一种有效抑制杂散的宽带信号产生方法，其优点在于通过改变混频器端口的使用方法，有效抑制了宽带下变频过程中带内杂散的产生，其不足之处是在信号产生过程中，容易受到电源噪声影响，而该方法无法消除电源噪声影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，能够实现频率自动调谐，电源噪声主动反馈，提高了杂散信号抑制效率。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，包括电源噪声采集电路、差分放大电路和自动调谐电路；其中，电源噪声采集电路的输出端与差分放大电路的输入端相连，差分放大电路的输出端与自动调谐电路的输入端相连；

电源噪声采集电路采集信号发射装置发射的信号的电源噪声后，反馈至差分放大电路，对电源噪声进行抑制，抑制后的信号输入自动调谐电路，调节自动调谐电路的谐振频率与信号发射装置的发射频率抑制，从而输出无杂散信号的宽带信号。

优选地，所述电源噪声采样模块包括一号运算放大器、一号电阻、二号电阻、三号电阻、四号电阻、五号电阻、一号电容、二号电容、三号电容和四号电容；其中：

一号运算放大器的正极输入端分别连接一号电阻的一端、二号电阻的一端和一号电容的一端，一号电阻的另一端接电压端子，二号电阻的另一端连接一号电容的另一端并接地；

一号运算放大器的负极输入端分别连接三号电阻的一端、四号电阻的一端和二号电容的一端，三号电阻的另一端连接三号电容的一端，三号电容的另一端接信号输入端；

一号运算放大器的输出端分别连接四号电阻的另一端、二号电容的另一端和五号电阻的一端，五号电阻的另一端连接四号电容的一端，四号电容的另一端连接信号输出端。

优选地，所述差分放大电路包括二号运算放大器、三号运算放大器、六号电阻、七号电阻、八号电阻、九号电阻、五号电容、六号电容和七号电容；其中：

二号运算放大器的负极输入端和正极输入端分别连接五号电容的一端；

二号运算放大器的输出端连接六号电阻的一端，六号电阻的另一端分别连接七号电阻的一端、六号电容的一端和三号运算放大器的正极输入端；

三号运算放大器的负极输入端分别连接三号运算放大器的输出端和八号电阻的一端，八号电阻的另一端分别连接九号电阻的一端、七号电容的一端和信号输出端；

二号运算放大器的负极输入端、七号电阻的另一端、六号电容的另一端、九号电阻的另一端以及七号电容的另一端均接地；

二号运算放大器的负极输入端和正极输入端还分别连接信号输入端。

优选地，自动调谐电路包括一号场效应晶体管、二号场效应晶体管、三号场效应晶体管、四号场效应晶体管、十号电阻、十一号电阻、十二号电阻、十三号电阻、十四号电阻、八号电容、九号电容、十号电容、十一号电容、十二号电容、十三号电容、十四号电容、十五号电容、十六号电容、十七号电容、十八号电容、十九号电容、二十号电容、二十一号电容和二十二号电容；

一号场效应晶体管的漏极分别连接八号电容的一端和九号电容的一端；一号场效应晶体管的源极连接八号电容的另一端和十号电容的一端并接地，十号电容的另一端分别连接一号场效应晶体管的栅极和十号电阻的一端，十号电阻的另一端连接信号输入端；

二号场效应晶体管的漏极分别连接十一号电容和十二号电容的一端，二号场效应晶体管的源极分别连接十二号电容的另一端、十三号电容的一端并接地，二号场效应晶体管的栅极分别连接十三号电容的另一端和十一号电阻的一端，十一号电阻的另一端连接信号输出端；

三号场效应晶体管的漏极分别连接十四号电容和十五号电容的一端，三号场效应晶体管的源极分别连接十五号电容的另一端、十六号电容的一端并接地，三号场效应晶体管的栅极分别连接十六号电容的另一端和十二号电阻的一端，十二号电阻的另一端连接信号输出端；

四号场效应晶体管的漏极分别连接十七号电容和十八号电容的一端，四号场效应晶体管的源极分别连接十八号电容的另一端、十九号电容的一端并接地，四号场效应晶体管的栅极分别连接十九号电容的另一端和十三号电阻的一端，十三号电阻的另一端连接信号输出端；

九号电容的另一端、十一号电容的另一端、十四号电容的另一端、十七号电容的另一端、二十号电容的一端、二十一号电容的一端和二十二号电容的一端连接；

二十号电容的另一端接地，二十一号电容的另一端、二十二号电容的另一端和十四号电阻的一端连接并接地，十四号电阻的另一端连接信号输出端。

本发明具有如下优点：

本发明装置工作原理简单，能够实现频率自动调谐，电源噪声主动反馈，提高了杂散信号抑制效率。其中，采用的电源噪声采样模块和差分放大电路具有很高的电源噪声抑制能力；采用高灵敏度运放对信号进行差分放大，提高了信噪比；采用的自动调谐电路能够实现对信号发射装置的自动调谐，进一步提高了信号的自适应能力和抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明中一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置示意图；

图2为本发明中电源噪声采集电路的电路原理图；

图3为本发明中差分放大电路的电路原理图；

图4为本发明中自动调谐电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1所示，一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，包括电源噪声采集电路1、差分放大电路2和自动调谐电路3。其中，电源噪声采集电路1的输出端与差分放大电路2的输入端相连，差分放大电路2的输出端与自动调谐电路3的输入端相连。

信号流在上述装置内的走向为：

电源噪声采集电路1采集信号发射装置发射的信号的电源噪声后，反馈至差分放大电路2，对电源噪声进行抑制，抑制后的信号输入自动调谐电路3，调节自动调谐电路3的谐振频率与信号发射装置的发射频率抑制，从而输出无杂散信号的宽带信号。

通过上述电源噪声采集电路1、差分放大电路2和自动调谐电路3的协同作用，能够实现频率自动调谐，电源噪声主动反馈，提高了杂散信号抑制效率。

下面对电源噪声采集电路1、差分放大电路2和自动调谐电路3的组成进行详细描述：

如图2所示，电源噪声采样模块1包括一号运算放大器4、一号电阻5、二号电阻6、三号电阻7、四号电阻8、五号电阻9、一号电容10、二号电容11、三号电容12和四号电容13。

一号运算放大器4的正极输入端分别连接一号电阻5的一端、二号电阻6的一端和一号电容10的一端，一号电阻5的另一端接电压端子。

二号电阻6的另一端连接一号电容10的另一端并接地。

一号运算放大器4的负极输入端分别连接三号电阻7的一端、四号电阻8的一端和二号电容11的一端，三号电阻7的另一端连接三号电容12的一端。

三号电容12的另一端接信号输入端。

一号运算放大器4的输出端分别连接四号电阻8的另一端、二号电容11的另一端和五号电阻9的一端，五号电阻9的另一端连接四号电容13的一端。

四号电容13的另一端连接信号输出端。

如图3所示，差分放大电路2包括二号运算放大器14、三号运算放大器15、六号电阻16、七号电阻17、八号电阻18、九号电阻19、五号电容20、六号电容21和七号电容22。

二号运算放大器14的负极输入端和正极输入端分别连接五号电容20的一端。

二号运算放大器14的输出端连接六号电阻16的一端，六号电阻16的另一端分别连接七号电阻17的一端、六号电容21的一端和三号运算放大器15的正极输入端。

三号运算放大器15的负极输入端分别连接三号运算放大器15的输出端和八号电阻18的一端，八号电阻18的另一端分别连接九号电阻19的一端、七号电容22的一端和信号输出端。

二号运算放大器14的负极输入端、七号电阻17的另一端、六号电容21的另一端、九号电阻19的另一端以及七号电容22的另一端均接地。

二号运算放大器14的负极输入端和正极输入端还分别连接信号输入端。

其中，二号运算放大器14可增大信号输入摆幅，且可消除失调影响，提高信号输入精度，同时本发明实施例通过二号运算放大器14和三号运算放大器15的共同作用，提高了信号数据处理量，增加了信号增益和处理速度。

另外，本发明实施例采用的上述电源噪声采样模块1和差分放大电路2具有很高的电源噪声抑制能力；采用高灵敏度运放对信号进行差分放大，提高了信噪比。

如图4所示，自动调谐电路包括一号场效应晶体管23、二号场效应晶体管24、三号场效应晶体管25、四号场效应晶体管26、十号电阻27、十一号电阻28、十二号电阻29、十三号电阻30、十四号电阻31、八号电容32、九号电容33、十号电容34、十一号电容35、十二号电容36、十三号电容37、十四号电容38、十五号电容39、十六号电容40、十七号电容41、十八号电容42、十九号电容43、二十号电容44、二十一号电容45和二十二号电容46。

一号场效应晶体管23的漏极分别连接八号电容32的一端和九号电容33的一端；一号场效应晶体管23的源极连接八号电容32的另一端和十号电容34的一端并接地。

十号电容34的另一端分别连接一号场效应晶体管23的栅极和十号电阻27的一端，十号电阻27的另一端连接信号输入端。

二号场效应晶体管24的漏极分别连接十一号电容35和十二号电容36的一端，二号场效应晶体管24的源极分别连接十二号电容36的另一端、十三号电容37的一端并接地。

二号场效应晶体管24的栅极分别连接十三号电容37的另一端和十一号电阻28的一端，十一号电阻28的另一端连接信号输出端。

三号场效应晶体管25的漏极分别连接十四号电容38和十五号电容39的一端，三号场效应晶体管25的源极分别连接十五号电容39的另一端、十六号电容40的一端并接地。

三号场效应晶体管25的栅极分别连接十六号电容40的另一端和十二号电阻29的一端，十二号电阻29的另一端连接信号输出端。

四号场效应晶体管26的漏极分别连接十七号电容41和十八号电容42的一端，四号场效应晶体管26的源极分别连接十八号电容42的另一端、十九号电容43的一端并接地。

四号场效应晶体管26的栅极分别连接十九号电容43的另一端和十三号电阻30的一端，十三号电阻30的另一端连接信号输出端。

九号电容33的另一端、十一号电容35的另一端、十四号电容38的另一端、十七号电容41的另一端、二十号电容44的一端、二十一号电容45一端和二十二号电容46一端连接；

二十号电容44的另一端接地，二十一号电容45的另一端、二十二号电容46的另一端和十四号电阻31的一端连接并接地，十四号电阻31的另一端连接信号输出端。

本发明实施例采用的自动调谐电路能够实现对信号发射装置的自动调谐，进一步提高了信号的自适应能力和抗干扰能力。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，其特征在于，包括电源噪声采集电路、差分放大电路和自动调谐电路；其中，电源噪声采集电路的输出端与差分放大电路的输入端相连，差分放大电路的输出端与自动调谐电路的输入端相连；

电源噪声采集电路采集信号发射装置发射的信号的电源噪声后，反馈至差分放大电路，对电源噪声进行抑制，抑制后的信号输入自动调谐电路，调节自动调谐电路的谐振频率与信号发射装置的发射频率抑制，从而输出无杂散信号的宽带信号；

所述自动调谐电路包括一号场效应晶体管、二号场效应晶体管、三号场效应晶体管、四号场效应晶体管、十号电阻、十一号电阻、十二号电阻、十三号电阻、十四号电阻、八号电容、九号电容、十号电容、十一号电容、十二号电容、十三号电容、十四号电容、十五号电容、十六号电容、十七号电容、十八号电容、十九号电容、二十号电容、二十一号电容和二十二号电容；

一号场效应晶体管的漏极分别连接八号电容的一端和九号电容的一端；一号场效应晶体管的源极连接八号电容的另一端和十号电容的一端并接地，十号电容的另一端分别连接一号场效应晶体管的栅极和十号电阻的一端，十号电阻的另一端连接信号输入端；

二号场效应晶体管的漏极分别连接十一号电容和十二号电容的一端，二号场效应晶体管的源极分别连接十二号电容的另一端、十三号电容的一端并接地，二号场效应晶体管的栅极分别连接十三号电容的另一端和十一号电阻的一端，十一号电阻的另一端连接信号输出端；

三号场效应晶体管的漏极分别连接十四号电容和十五号电容的一端，三号场效应晶体管的源极分别连接十五号电容的另一端、十六号电容的一端并接地，三号场效应晶体管的栅极分别连接十六号电容的另一端和十二号电阻的一端，十二号电阻的另一端连接信号输出端；

四号场效应晶体管的漏极分别连接十七号电容和十八号电容的一端，四号场效应晶体管的源极分别连接十八号电容的另一端、十九号电容的一端并接地，四号场效应晶体管的栅极分别连接十九号电容的另一端和十三号电阻的一端，十三号电阻的另一端连接信号输出端；

九号电容的另一端、十一号电容的另一端、十四号电容的另一端、十七号电容的另一端、二十号电容的一端、二十一号电容的一端和二十二号电容的一端连接；

二十号电容的另一端接地，二十一号电容的另一端、二十二号电容的另一端和十四号电阻的一端连接并接地，十四号电阻的另一端连接信号输出端。

2.根据权利要求1所述的一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，其特征在于，所述电源噪声采样模块包括一号运算放大器、一号电阻、二号电阻、三号电阻、四号电阻、五号电阻、一号电容、二号电容、三号电容和四号电容；其中：

一号运算放大器的正极输入端分别连接一号电阻的一端、二号电阻的一端和一号电容的一端，一号电阻的另一端接电压端子，二号电阻的另一端连接一号电容的另一端并接地；

一号运算放大器的负极输入端分别连接三号电阻的一端、四号电阻的一端和二号电容的一端，三号电阻的另一端连接三号电容的一端，三号电容的另一端接信号输入端；

一号运算放大器的输出端分别连接四号电阻的另一端、二号电容的另一端和五号电阻的一端，五号电阻的另一端连接四号电容的一端，四号电容的另一端连接信号输出端。

3.根据权利要求1所述的一种有效抑制杂散的宽带信号产生的装置，其特征在于，所述差分放大电路包括二号运算放大器、三号运算放大器、六号电阻、七号电阻、八号电阻、九号电阻、五号电容、六号电容和七号电容；其中：

二号运算放大器的负极输入端和正极输入端分别连接五号电容的一端；

二号运算放大器的输出端连接六号电阻的一端，六号电阻的另一端分别连接七号电阻的一端、六号电容的一端和三号运算放大器的正极输入端；

三号运算放大器的负极输入端分别连接三号运算放大器的输出端和八号电阻的一端，八号电阻的另一端分别连接九号电阻的一端、七号电容的一端和信号输出端；

二号运算放大器的负极输入端、七号电阻的另一端、六号电容的另一端、九号电阻的另一端以及七号电容的另一端均接地；

二号运算放大器的负极输入端和正极输入端还分别连接信号输入端。

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