CN203811649U

CN203811649U - 一种高精度校准信号源装置

Info

Publication number: CN203811649U
Application number: CN201420172223.1U
Authority: CN
Inventors: 王静
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2024-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种高精度校准信号源装置，包括信号源电路，所述的信号源电路通过分频器连接有并列设置的两个反相器，所述的两个反相器均通过分压电路连接到输出端，所述的信号源电路、分频器和两个反相器均连接到同一个电源。通过本实用新型的电路装置可输出一个纯净的高精度校准信号，可用于示波器、频谱仪校准使用，其实现简单、成本低廉、可广泛推广应用。

Description

一种高精度校准信号源装置

技术领域

本实用新型属于测试仪器技术领域，具体涉及一种高精度校准信号源装置。

背景技术

现阶段我国通信电子技术进入了一个前所未有的发展阶段，无论在军用还是民用方面，发展都非常迅速。显而易见，通信电子产品的开发离不开大量的测试仪器。各种复杂信号的频谱测量越来越需要高性能的测试仪器。微波集成及频率合成等关键技术的发展，使得频谱分析仪内部的关键部件性能得以提高，整机性能也随之得到飞速的提高，可对信号频率、电平、频谱纯净度及噪声等多种参数进行更加精确的测量。

在频谱分析仪的设计实现中，校准始终是研究重点，也是决定测量精度的关键。大多数测试仪器如示波器、频谱仪等都需要定期校准。校准的时候，都需要一种高精度的校准信号源。顶级的校准源供应商主要是国外厂商、如美国安捷伦公司、德国R/S公司、日本安利公司等。

而对于数量庞大的国内用户来讲，都很难承担起这些仪器或者计量部门提供的校准服务。因此，低成本的可靠的校准信号源需求迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度校准信号源装置，提供的校准信号源成本低且精度较高。

本实用新型所采用的技术方案是，一种高精度校准信号源装置，包括信号源电路，信号源电路通过分频器连接有并列设置的两个反相器，两个反相器均通过分压电路连接到输出端，信号源电路、分频器和两个反相器均连接到同一个电源。

本实用新型的特点还在于，

信号源电路包括晶体振荡器，晶体振荡器的第1引脚悬空，其第2引脚接地，其第3引脚经第三二电阻连接分频器，其第4引脚连接有并联的第三四电阻、第三三电阻和第三五电阻，第三四电阻、第三三电阻和第三五电阻的另一端均接地；

分频器的第1引脚与第三二电阻连接，分频器的第2、8和7引脚连接于节点a，节点a还连接有第一五电阻以及第二二电容，第二二电容的另一端均接地，第一五电阻与电源电路连接，分频器的第3引脚、第6引脚和第二五电容均连接于节点b，第二五电容的另一端接地，分频器的第4引脚接地，分频器的第5引脚分别与两个反相器连接；

反相器的第1引脚悬空，反相器的第3引脚接地，反相器的第2引脚的一端通过第二一电阻与分频器的第5引脚连接，反相器的第2引脚的另一端连接有第五一电阻，反相器的第5引脚分别连接有第二十电容和第十三电阻，第二十电容的另一端接地，第十三电阻的另一端连接电源；

反相器的第1引脚悬空，反相器的第3引脚接地，反相器的第2引脚的一端通过第二二电阻与分频器的第5引脚连接，反相器的第2引脚的另一端连接有第六一电阻，反相器的第5引脚分别连接有第三十电容和第四一电阻，第三十电容的另一端接地，第四一电阻的另一端连接电源。

分压电路包括串联的第八一电阻和第八二电阻，第八一电阻的一端接地，第八二电阻、第五一电阻、第六一电阻与第三一电容连接于节点c，第三一电容的另一端连接输出端；

电源的输入端、第三电容的一端、第三五电阻的一端、第二电容的一端和第二二极管的阴极连接于节点d，第二二极管的阳极和第一电容均与接线端的第2引脚连接，第一电容、第二电容和第三电容的另一端均接地，接线端的第1引脚接地；

电源的接地端接地，电源的输出端、第五电容的一端和第四电容的一端连接于节点e，第五电容的另一端和第四电容的另一端均接地；

第三五电阻的另一端、第一二极管的阴极、第二八电容的一端和第三六电阻的一端连接于节点f，第一二极管的阳极和第二八电容的另一端均接地，第三六电阻的另一端分别与第四接线端和第三七电阻的一端连接，第三七电阻的另一端接地。

本实用新型的有益效果是，通过本实用新型的电路装置可输出一个纯净的高精度校准信号，可用于示波器、频谱仪校准使用，其实现简单、成本低廉、可广泛推广应用。

附图说明

图1是本实用新型一种高精度校准信号源装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种高精度校准信号源装置，参见结构图1，包括信号源电路，信号源电路通过分频器U3连接有并列设置的两个反相器U4和U5，两个反相器U4和U5均通过分压电路连接到输出端J1，信号源电路、分频器U3和两个反相器（U4，U5）均连接到同一个电源U1。

其中，信号源电路包括晶体振荡器U2，晶体振荡器U2的第1引脚悬空，其第2引脚接地，其第3引脚经第三二电阻R32连接分频器U3，其第4引脚连接有并联的第三四电阻R34、第三三电阻R33和第三五电阻R35，第三四电阻R34、第三三电阻R33和第三五电阻R35的另一端均接地；

分频器U3的第1引脚与第三二电阻R32连接，分频器U3的第2、8和7引脚连接于节点a，节点a还连接有第一五电阻R15以及第二二电容C22，第二二电容C22的另一端均接地，第一五电阻R15与电源电路U1连接，分频器U3的第3引脚、第6引脚和第二五电容C25均连接于节点b，第二五电容C25的另一端接地，分频器U3的第4引脚接地，分频器U3的第5引脚分别与两个反相器U4和U5连接；

反相器U4的第1引脚悬空，反相器U4的第3引脚接地，反相器U4的第2引脚的一端通过第二一电阻R21与分频器U3的第5引脚连接，反相器U4的第2引脚的另一端连接有第五一电阻R51，反相器U4的第5引脚分别连接有第二十电容C20和第十三电阻R13，第二十电容C20的另一端接地，第十三电阻R13的另一端连接电源U1；

反相器U5的第1引脚悬空，反相器U5的第3引脚接地，反相器U5的第2引脚的一端通过第二二电阻R22与分频器U3的第5引脚连接，反相器U5的第2引脚的另一端连接有第六一电阻R61，反相器U4的第5引脚分别连接有第三十电容C30和第四一电阻R41，第三十电容C30的另一端接地，第四一电阻R41的另一端连接电源U1。

分压电路包括串联的第八一电阻R8A和第八二电阻R8B，第八一电阻R8A的一端接地，第八二电阻R8B、第五一电阻R51、第六一电阻R61与第三一电容C31连接于节点c，第三一电容C31的另一端连接输出端J1；

电源U1的输入端、第三电容C3的一端、第三五电阻R35的一端、第二电容C2的一端和第二二极管D2的阴极连接于节点d，第二二极管D2的阳极和第一电容C1均与接线端P1的第2引脚连接，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的另一端均接地，接线端P1的第1引脚接地；

电源U1的接地端接地，电源U1的输出端、第五电容C5的一端和第四电容C4的一端连接于节点e，第五电容C5的另一端和第四电容C4的另一端均接地；

第三五电阻R35的另一端、第一二极管D1的阴极、第二八电容C28的一端和第三六电阻R36的一端连接于节点f，第一二极管D1的阳极和第二八电容C28的另一端均接地，第三六电阻R36的另一端分别与第四接线端P4和第三七电阻R37的一端连接，第三七电阻R37的另一端接地。

本实用新型一种高精度校准信号源装置的工作过程为，由2MHz的晶体振荡器U2产生的方波信号，此信号经过分频器U3二分频得到1MHz信号，此信号的占空比为50%。此信号进一步驱动两个反相器U4和U5，最后通过分压电路并行输出，输出一个纯净的高精度校准信号，可用于示波器、频谱仪校准使用，其实现简单、成本低廉、可广泛推广应用。

两个反相器U4和U5的输出阻抗大约15欧，此装置输出的方波非常纯净且其上升、下降沿小于2nS，在上升沿附近仅有很小的杂散；输出部分包括由R51、R61、R8A和R8B组成的分压电路，输出负载与R8A和R8B是并行的，输出信号的电平值依赖+5V电压的精度，其输出信号精度达到0.05dB；由第一二极管D1、第二八电容C28、第三五电阻R35、第三六电阻R36和第三七电阻R37组成了高精度的参考源，接线端P4标称输出电压为0.5056V。其中，第三六电阻R36和第三七电阻R37为千分之一精度的电阻。第一二极管D1的型号为TL4050A50DB2R，其稳压值为+5V。

本实用新型通过对标准振荡器进行分频以获得50%占空比的方波信号，此信号经过驱动器驱动后，采用精密电阻进行分压，最终得到输出幅度精度很高的信号，可用于示波器、频谱仪校准使用，其实现简单、成本低廉、可广泛推广应用。

Claims

1.一种高精度校准信号源装置，其特征在于，包括信号源电路，所述的信号源电路通过分频器（U3）连接有并列设置的两个反相器（U4，U5），所述的两个反相器（U4，U5）均通过分压电路连接到输出端（J1)，所述的信号源电路、分频器（U3）和两个反相器（U4，U5）均连接到同一个电源（U1）。

2.如权利要求1所述的一种高精度校准信号源装置，其特征在于，所述的信号源电路包括晶体振荡器（U2），所述的晶体振荡器（U2）的第1引脚悬空，其第2引脚接地，其第3引脚经第三二电阻（R32）连接分频器（U3），其第4引脚连接有并联的第三四电阻（R34）、第三三电阻（R33）和第三五电阻（R35），所述的第三四电阻（R34）、第三三电阻（R33）和第三五电阻（R35）的另一端均接地。

3.如权利要求2所述的一种高精度校准信号源装置，其特征在于，所述的分频器（U3）的第1引脚与第三二电阻（R32）连接，所述的分频器（U3）的第2、8和7引脚连接于节点a，所述的节点a还连接有第一五电阻（R15）以及第二二电容（C22），所述的第二二电容（C22）的另一端均接地，所述的第一五电阻（R15）与电源电路（U1）连接，所述的分频器（U3）的第3引脚、第6引脚和第二五电容（C25）均连接于节点b，所述的第二五电容（C25）的另一端接地，所述的分频器（U3）的第4引脚接地，所述的分频器（U3）的第5引脚分别与两个反相器（U4，U5）连接。

4.如权利要求3所述的一种高精度校准信号源装置，其特征在于，所述的反相器（U4）的第1引脚悬空，所述的反相器（U4）的第3引脚接地，所述的反相器（U4）的第2引脚的一端通过第二一电阻（R21）与分频器（U3）的第5引脚连接，所述的反相器（U4）的第2引脚的另一端连接有第五一电阻（R51），所述的反相器（U4）的第5引脚分别连接有第二十电容（C20）和第十三电阻（R13），所述的第二十电容（C20）的另一端接地，所述的第十三电阻（R13）的另一端连接电源（U1）；

所述的反相器（U5）的第1引脚悬空，所述的反相器（U5）的第3引脚接地，所述的反相器（U5）的第2引脚的一端通过第二二电阻（R22）与分频器（U3）的第5引脚连接，所述的反相器（U5）的第2引脚的另一端连接有第六一电阻（R61），所述的反相器（U4）的第5引脚分别连接有第三十电容（C30）和第四一电阻（R41），所述的第三十电容（C30）的另一端接地，所述的第四一电阻（R41）的另一端连接电源（U1）。

5.如权利要求4所述的一种高精度校准信号源装置，其特征在于，所述的分压电路包括串联的第八一电阻（R8A）和第八二电阻（R8B），所述的第八一电阻（R8A）的一端接地，所述的第八二电阻（R8B）、第五一电阻（R51）、第六一电阻（R61）与第三一电容（C31）连接于节点c，所述的第三一电容（C31）的另一端连接输出端（J1）。

6.如权利要求5所述的一种高精度校准信号源装置，其特征在于，所述的电源（U1）的输入端、第三电容（C3）的一端、第三五电阻（R35）的一端、第二电容（C2）的一端和第二二极管（D2）的阴极连接于节点d，所述的第二二极管（D2）的阳极和第一电容（C1）均与接线端（P1）的第2引脚连接，所述的第一电容（C1）、第二电容（C2）和第三电容（C3）的另一端均接地，所述的接线端（P1）的第1引脚接地；

所述的电源（U1）的接地端接地，所述的电源（U1）的输出端、第五电容（C5）的一端和第四电容（C4）的一端连接于节点e，所述的第五电容（C5）的另一端和第四电容（C4）的另一端均接地；

所述的第三五电阻（R35）的另一端、第一二极管D1的阴极、第二八电容（C28）的一端和第三六电阻（R36）的一端连接于节点f，所述的第一二极管（D1）的阳极和第二八电容（C28）的另一端均接地，所述的第三六电阻（R36）的另一端分别与第四接线端P4和第三七电阻（R37）的一端连接，所述的第三七电阻（R37）的另一端接地。