CN201035097Y

CN201035097Y - 低噪声精密差拍器

Info

Publication number: CN201035097Y
Application number: CN 200720031898
Authority: CN
Inventors: 刘娅; 李孝辉; 王文利; 边玉敬; 王丹妮
Original assignee: National Time Service Center of CAS
Current assignee: National Time Service Center of CAS
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2017-05-30

Abstract

一种低噪声精密差拍器，它是由相互不相连接的单通道差拍电路1、单通道差拍电路2、单通道差拍电路3、单通道差拍电路4构成。单通道差拍电路1包括：混频电路1、输入端接混频电路1的滤波电路1、输入端接滤波电路1的放大电路1；单通道差拍电路2包括：混频电路2、输入端接混频电路2的滤波电路2、输入端接滤波电路2的放大电路2；单通道差拍电路3包括：混频电路3、输入端接混频电路3的滤波电路3、输入端接滤波电路3的放大电路3；单通道差拍电路4包括：混频电路4、输入端接混频电路4的滤波电路4、输入端接滤波电路4的放大电路4。本实用新型的测量精度为10^－5～10^－6量级，具有体积小、携带方便、测量精度高等优点，也在混频仪上使用。

Description

低噪声精密差拍器

技术领域

实用新型属于时间频率测量技术领域，具体涉及到低噪声精密差拍器。

背景技术

频率差拍测量是一种精度高、结构简单的传统频率测量技术方案，鉴于频率差拍测量技术的发展，市场上有许多种通用差拍功能的混频仪器，基本上能够满足普通频率的测量需求。但是随着频率源精度的不断提高，甚至10^-20量级的光频标也在预期精度范围，而对于自身具有测量精度较高，且结构简单的优势的频率差拍测量系统来说，高精度的频率差拍测量是理想的频率测量技术方案。高精度的频率差拍测量的核心就是差拍器的精度要求，需要配备高精度的差拍器，现在市场上销售的混频器的测量精度一般为10^-2～10^-3，不能达到高精度频率测量的要求，并且混频器的体积都比较大，包装机箱的体积相应比较大，不能适应当今仪器发展精简化的形势。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述的混频器的缺点，提供一种测量精度高、体积小、携带方便、灵活性高的低噪声精密差拍器。

解决上述技术问题所采用的技术方案它是由相互不相连接的单通道差拍电路1、单通道差拍电路2、单通道差拍电路3、单通道差拍电路4构成。单通道差拍电路1包括：混频电路1、输入端接混频电路1的滤波电路1、输入端接滤波电路1的放大电路1；单通道差拍电路2包括：混频电路2、输入端接混频电路2的滤波电路2、输入端接滤波电路2的放大电路2；单通道差拍电路3包括：混频电路3、输入端接混频电路3的滤波电路3、输入端接滤波电路3的放大电路3；单通道差拍电路4包括：混频电路4、输入端接混频电路4的滤波电路4、输入端接滤波电路4的放大电路4。

本实用新型的混频电路2、混频电路3、混频电路4与混频电路1相同。滤波电路2、滤波电路3、滤波电路4与滤波电路1相同。放大电路2、放大电路3、放大电路4与放大电路1相同。

本实用新型采用鉴相器代替传统设备中的混频器，有更高的频率差异分辨率，减小了差拍器的体积，可作为成品鉴于其它同类设备提高了差拍的频率精度，测量精度为10^-5～10^-6量级，并设计了四通道、两通道的多通道独立差拍或通道差分测量电路，方便不同的差拍频率测量系统需要。本实用新型具有测量精度高、体积小、携带方便、灵活性好等优点，也在混频仪上使用。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理方框图。

图2是本实用新型一个实施例的电子线路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

图1是本实用新型的电气原理方框图，参见图1。在图1中，本实用新型是由混频电路1、滤波电路1、放大电路1、混频电路2、滤波电路2、放大电路2、混频电路3、滤波电路3、放大电路3、混频电路4、滤波电路4、放大电路4连接构成。混频电路1的输出端接滤波电路1，滤波电路1的输出端接放大电路1，混频电路1、滤波电路1、放大电路1连接成本实用新型的单通道差拍电路1；混频电路2的输出端接滤波电路2，滤波电路2的输出端接放大电路2，混频电路2、滤波电路2、放大电路2连接成本实用新型的单通道差拍电路2；混频电路3的输出端接滤波电路3，滤波电路3的输出端接放大电路3，混频电路3、滤波电路3、放大电路3连接成本实用新型的单通道差拍电路3；混频电路4的输出端接滤波电路4，滤波电路4的输出端接放大电路4，混频电路4、滤波电路4、放大电路4连接成本实用新型的单通道差拍电路4。

混频电路对待测频率源和参考频率源乘法器功能，滤波器电路滤除乘法器的高频信号，得到包含两频率源频差的正弦信号，实现对两频率源的差拍功能，滤波电路采用多级低通滤波，滤除经过信号鉴相后含有的噪声以及杂波，放大电路采用差动放大对经过滤波后的电信号进行放大，达到测量的幅度范围，输出10^-5～10^-6量级的差拍正弦信号。

图2给出了本实用新型单通道差拍电路1的电子线路原理图。在图2中，本实施例的混频电路1由集成电路U1构成，集成电路U1的型号为MIXER。标准频率源信号从集成电路U1的1脚输入，被测仪器的频率源信号从集成电路U1的8脚输入，集成电路U1的5～7脚接地、3脚和4脚接电容C1的一端以及滤波电路1，电容C1的另一端接地。

本实施例的滤波电路1由电阻R1～电阻R5、电容C2～电容C10连接构成。电阻R1的一端接集成电路U1的3脚和4脚、另一端接电容C2的一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C3的一端和电容C4的一端以及电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C5的一端和电容C6的一端以及电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电容C7的一端和电容C8的一端以及电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容C9的一端和电容C10的一端以及放大电路1，电容C2～电容C10的另一端接地。

本实施例的放大电路1由集成电路U2、电阻R6～电阻R14、电容C11～电容C15连接构成，集成电路U2的型号为OP37。电阻R6～电阻R8的一端接电阻R5的另一端、另一端接电阻R14的一端和集成电路U2的反相输入端2脚，集成电路U2的同相输入端3脚通过电阻R9接地、8脚接电位器R13的一端并通过电阻R12接15V电源正极、7脚接电位器R13的可调端、1脚接电位器R13的另一端、4脚通过电阻R10接15V电源负极、输出端6脚接电阻R14的另一端并通过电阻R11接电容C15的一端，电容C13和电容C14的一端接15V电源正极，电容C11和电容C12的一端接15V电源负极，电容C11～电容C14的另一端接地，电容C15的另一端输出。

单通道差拍电路2的混频电路2、滤波电路2、放大电路2电子线路的元器件以及元器件的连接关系与单通道差拍电路1完全相同。单通道差拍电路3的混频电路3、滤波电路3、放大电路3电子线路的元器件以及元器件的连接关系与单通道差拍电路1完全相同。单通道差拍电路4的混频电路4、滤波电路4、放大电路4电子线路的元器件以及元器件的连接关系与单通道差拍电路1完全相同。

以单通道差拍电路1为例说明其工作原理如下：

标准频率源信号从集成电路U1的1脚输入，被测仪器的频率源信号从集成电路U1的8脚输入，经过集成电路U1鉴相后得到混杂有噪声的低频差拍信号，从集成电路U1的3、4引脚输出到滤波电路1，滤波电路1为由五级滤波器，充分滤除带外噪声以及杂波，滤波后的差拍信号经电阻R6、电阻R7、电阻R8从集成电路U2的反向输入端输入，集成电路U2对输出的信号进行放大，电阻R14为反馈电阻，与电阻R6、电阻R7、电阻R8一起构成反相比例放大，确定了集成电路U2的放大倍数，电位器R13为调整失调电压的电位器，电阻R9为补偿电阻，即平衡电阻，防止偏置电流从集成电路U2的同相输入侧产生不期望的偏置电压。集成电路U2的6脚输出的放大信号经电阻R11、经电容C15后输出与外界50Ω阻抗相匹配的正弦差拍信号。

Claims

1.一种低噪声精密差拍器，其特征在于它是由相互不相连接的单通道差拍电路(1)、单通道差拍电路(2)、单通道差拍电路(3)、单通道差拍电路(4)构成，单通道差拍电路(1)包括：混频电路(1)、输入端接混频电路(1)的滤波电路(1)、输入端接滤波电路(1)的放大电路(1)；单通道差拍电路(2)包括：混频电路(2)、输入端接混频电路(2)的滤波电路(2)、输入端接滤波电路(2)的放大电路(2)；单通道差拍电路(3)包括：混频电路(3)、输入端接混频电路(3)的滤波电路(3)、输入端接滤波电路(3)的放大电路(3)；单通道差拍电路(4)包括：混频电路(4)、输入端接混频电路(4)的滤波电路(4)、输入端接滤波电路(4)的放大电路(4)。

2.按照权利要求1所述的低噪声精密差拍器，其特征在于：所说的混频电路(2)、混频电路(3)、混频电路(4)与混频电路(1)相同；滤波电路(2)、滤波电路(3)、滤波电路(4)与滤波电路(1)相同；放大电路(2)、放大电路(3)、放大电路(4)与放大电路(1)相同。