CN207490764U - 一种低噪声下变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低噪声下变频器，包括电压产生模块、频率产生模块、电压反馈模块、反馈电阻调节模块。电压产生模块输出直流电压。频率产生模块将直流电压转化成脉冲信号。电压反馈模块检测电压产生模块输出的直流电压的大小，并将检测结果反馈给电压产生模块；电压产生模块依据电压反馈模块反馈的检测结果调整所输出的直流电压的大小。反馈电阻调节模块调节电压反馈模块的反馈电阻的阻值，以控制电压产生模块输出的直流电压的大小，进而控制频率产生模块输出的脉冲信号的电压大小，满足了输出电压的使用要求。

Description

一种低噪声下变频器

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种低噪声下变频器。

背景技术

低噪声下变频器，即高频头(Low Noise Block，简称LNB)，其功能是将由馈源传送的卫星信号经过放大和下变频，把Ku或C波段信号变成L波段，经同轴电缆传送给卫星接收机。

现有的低噪声下变频器输出的电压幅度不可调，无法满足使用要求。

现有的低噪声下变频器采用专业的LNB芯片去产生LNB的22K信号和切换电压，以满足控制卫星信号接收天线的功能，但成本较高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种低噪声下变频器，(1)该低噪声下变频器可通过对反馈电阻调节模块的控制，来调节电压反馈模块内部反馈电阻的阻值，进而控制电压产生模块输出的直流电压的大小，解决了现有的低噪声下变频器输出的电压幅度不可调的问题。(2)该低噪声下变频器使用分离元件实现LNB电压的切换和高频信号的产生，解决了现有的低噪声下变频器因采用专业的LNB芯片产生高频信号导致成本很高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种低噪声下变频器，包括电压产生模块、频率产生模块、电压反馈模块、反馈电阻调节模块。电压产生模块输出直流电压。频率产生模块将直流电压转化成脉冲信号。电压反馈模块检测电压产生模块输出的直流电压的大小，并将检测结果反馈给电压产生模块；电压产生模块依据电压反馈模块反馈的检测结果调整所输出的直流电压的大小。反馈电阻调节模块调节电压反馈模块的反馈电阻的阻值，以控制电压产生模块输出的直流电压的大小，进而控制频率产生模块输出的脉冲信号的电压大小。

进一步地，还包括短路保护模块。短路保护模块与电压反馈模块的输出端相连接。短路保护模块检测频率产生模块输出的脉冲信号的电压大小；当系统发生短路时，脉冲信号的电压低于预设值，短路保护模块输出报警信号。

进一步地，还包括稳压滤波模块。电压产生模块、稳压滤波模块、频率产生模块顺次连接。稳压滤波模块对电压产生模块输出的直流电压进行稳压滤波，为频率产生模块输送平稳的直流电压。

进一步地，频率产生模块包含PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q5、二极管D3、电阻R3、R8、R14、电容C8。二极管D3的正极接收直流电压；二极管D3的负极为频率产生模块的输出端。二极管D3的正极、负极分别与PNP型三极管Q1的发射极、集电极一一连接。二极管D3的正极通过电阻R3与PNP型三极管Q1的基极相连接。PNP型三极管Q1的基极通过电阻R8与NPN型三极管Q5的集电极相连接；NPN型三极管Q5的发射极接地；NPN型三极管Q5的基极通过电阻R14接收脉冲控制信号QC_OUT。二极管D3的负极与电阻R4相连接。

进一步地，电压反馈模块包含电阻R1、R6、R12、R11。电阻R1的一端接收直流电压，电阻R1的另一端依次通过R6、R12接地。电阻R6与电阻R12的公共节点与电压产生模块的反馈输入端相连接。电压产生模块的反馈输入端还通过电阻R11接地。电阻R1与电阻R6的公共节点与反馈电阻调节模块的输出端相连接。

进一步地，反馈电阻调节模块包含PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q4、电阻R2、R7、R13。

PNP型三极管Q2的发射极与稳压滤波模块的输出端相连接。PNP型三极管Q2的集电极与电压反馈端的控制端相连接。稳压滤波模块的输出端依次通过电阻R2、R7与NPN型三极管Q4的集电极相连接。电阻R2与电阻R7的公共节点与PNP型三极管Q2的基极相连接。NPN型三极管Q4的发射极接地。NPN型三极管Q4的基极通过电阻R13接收电压控制信号LNB_CTRL。

进一步地，短路保护模块包含PNP型三极管QN1、电阻RN1、RN2、RN3、RN4。频率产生模块的输出端依次通过电阻RN1、RN2接地。电阻RN1与电阻RN2的公共节点与PNP型三极管QN1的基极相连接。PNP型三极管QN1的基极通过电阻RN3与PNP型三极管QN1的集电极相连接。PNP型三极管QN1的发射极与电源VCC_PM相连接。PNP型三极管QN1的集电极通过电阻RN4接地。PNP型三极管QN1的集电极与电阻RN4的公共节点为短路保护模块的输出端。

进一步地，稳压滤波模块包含电感L2、电解电容C1、电容C4。电感L2连接在电压产生模块与频率产生模块之间。电感L2的输出端分别通过电解电容C1、电容C4接地。并且，电感L2的输出端与电压反馈模块相连接。

本实用新型的有益效果：

(1)该低噪声下变频器可通过对反馈电阻调节模块的控制，来调节电压反馈模块内部反馈电阻的阻值，进而控制电压产生模块输出的直流电压的大小，满足了输出电压的使用要求。

(2)该低噪声下变频器使用分离元件实现LNB电压的切换和高频信号的产生，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

其中，图1至图2的附图标记为：电压产生模块1、稳压滤波模块2、频率产生模块3、短路保护模块4、电压反馈模块5、反馈电阻调节模块6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种低噪声下变频器，包括电压产生模块1、稳压滤波模块2、频率产生模块3、短路保护模块4、电压反馈模块5、反馈电阻调节模块6。

电压产生模块1、稳压滤波模块2、频率产生模块3顺次连接。电压产生模块1、稳压滤波模块2、电压反馈模块5顺次循环连接。短路保护模块4与电压反馈模块5的输出端相连接。并且，反馈电阻调节模块6与电压反馈模块5的控制端相连接。

电压产生模块1输出直流电压。稳压滤波模块2对电压产生模块1输出的直流电压进行稳压滤波，为频率产生模块3输送平稳的直流电压。频率产生模块3将直流电压转化成脉冲信号。短路保护模块4检测频率产生模块3输出的脉冲信号的电压大小；当系统发生短路时，脉冲信号的电压低于预设值，短路保护模块4输出报警信号，启动保护机制，及时关断电压产生模块1，避免系统被烧毁。电压反馈模块5检测电压产生模块1输出的直流电压的大小，并将检测结果反馈给电压产生模块1；电压产生模块1依据电压反馈模块5反馈的检测结果调整所输出的直流电压的大小。反馈电阻调节模块6调节电压反馈模块5的反馈电阻的阻值，以控制电压产生模块1输出的直流电压的大小，进而满足系统的使用要求。

具体地，如图2所示，电压产生模块1包含电源芯片U1、NPN型三极管Q3、电阻R5、R9、R10、二极管D1、稳压管D5、电感L1、电容C2、C3、C6、C7、C9。

23V的电源通过电感L1与电源芯片U1的输入端相连接；电源芯片U1的输入端IN分别通过电容C2、C6接地。23V的电源还依次通过电感L1、电阻R5与电源芯片U1的使能端EN相连接。电阻R9的输入端接收电源开关信号；电阻R9的输出端与NPN型三极管Q3的基极相连接。NPN型三极管Q3的集电极与电源芯片U1的使能端EN相连接；NPN型三极管Q3的集电极接地。NPN型三极管Q3的基极通过电容C9接地。电源芯片U1的输出端SW与稳压滤波模块2相连接；电源芯片U1的输出端SW还通过稳压管D5接地。电源芯片U1的反馈端FB电压反馈模块5相连接。

具体地，如图2所示，稳压滤波模块2包含电感L2、电解电容C1、电容C4。

电感L2连接在电压产生模块1与频率产生模块3之间。电感L2的输出端分别通过电解电容C1、电容C4接地。并且，电感L2的输出端与电压反馈模块5相连接。

具体地，如图2所示，频率产生模块3包含PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q5、二极管D3、电阻R3、R4、R8、R14、电容C8、熔丝F1。

稳压滤波模块2的输出端与二极管D3的正极相连接；二极管D3的负极通过电阻R4接地，二极管D3的负极为频率产生模块3的输出端。二极管D3的正极、负极分别与PNP型三极管Q1的发射极、集电极一一连接。稳压滤波模块2的输出端通过电阻R3与PNP型三极管Q1的基极相连接。PNP型三极管Q1的基极通过电阻R8与NPN型三极管Q5的集电极相连接；NPN型三极管Q5的发射极接地；NPN型三极管Q5的基极通过电阻R14接收脉冲控制信号QC_OUT。熔丝F1接在二极管D3的负极与电阻R4之间。

具体地，如图2所示，短路保护模块4包含PNP型三极管QN1、电阻RN1、RN2、RN3、RN4。

频率产生模块3的输出端依次通过电阻RN1、RN2接地。电阻RN1与电阻RN2的公共节点与PNP型三极管QN1的基极相连接。PNP型三极管QN1的基极通过电阻RN3与PNP型三极管QN1的集电极相连接。PNP型三极管QN1的发射极与电源VCC_PM相连接。PNP型三极管QN1的集电极通过电阻RN4接地。PNP型三极管QN1的集电极与电阻RN4的公共节点为短路保护模块4的输出端。

具体地，如图2所示，电压反馈模块5包含电阻R1、R6、R12、R11。稳压滤波模块2的输出端依次通过电阻R1、R6、R12接地。电阻R6与电阻R12的公共节点与电压产生模块1的反馈输入端相连接。电压产生模块1的反馈输入端还通过电阻R11接地。电阻R1与电阻R6的公共节点与反馈电阻调节模块6的输出端相连接。

具体地，如图2所示，反馈电阻调节模块6包含PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q4、电阻R2、R7、R13。

PNP型三极管Q2的发射极与稳压滤波模块2的输出端相连接。PNP型三极管Q2的集电极与电压反馈端的控制端相连接。稳压滤波模块2的输出端依次通过电阻R2、R7与NPN型三极管Q4的集电极相连接。电阻R2与电阻R7的公共节点与PNP型三极管Q2的基极相连接。NPN型三极管Q4的发射极接地。NPN型三极管Q4的基极通过电阻R13接收电压控制信号LNB_CTRL。

工作原理：

电源芯片U1产生后级电路所需的直流电压。电感L2、电解电容C1、电容C4分别对直流电压进行稳压和滤波处理。电解电容C1要使用高频低阻，以尽量减小电源的纹波，减小对22K信号的干扰，满足LNB的通讯要求。电路中的使用的各电容的耐压值需要满足使用18V电压的要求，耐压值最好选用35V。

NPN型三极管Q4的基极通过电阻R13接收电压控制信号LNB_CTRL。当电压控制信号LNB_CTRL为高电平时，NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q2导通，电阻R1被旁路掉，此时电源芯片U1的反馈端FB的反馈电阻为电阻R6与电阻R11、R12并联的电阻，使得电源芯片U1输出

13V的直流电压。当电压控制信号LNB_CTRL为低电平时，NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q2关断，此时电源芯片U1的反馈端FB的反馈电阻为电阻R1、R6与电阻R11、R12并联的电阻，使得电源芯片U1输出18V的直流电压。

经过稳压、滤波后的直流电压被输送至二极管D3的正极端。NPN型三极管Q5的基极接收脉冲控制信号QC_OUT，根据脉冲控制信号QC_OUT对电容C8进行充电或放电，以控制PNP型三极管Q1基极的高低电平，进而控制PNP型三极管Q1的关断与导通。当PNP型三极管Q1的关断时，直流电压从二极管D3通过；当PNP型三极管Q1的关断时，直流电压直接从PNP型三极管Q1通过。利用二极管D3的正向导通压降来产生幅差为600mV的22K高频信号。电阻R4作为负载电阻，在空载时，保持电路可稳定工作。

在输出电压正常的情况下，利用电阻RN1、RN2的分压，产生高于3.3V的电压，此时PNP型三极管QN1不导通，PNP型三极管QN1的集电极输出低电平。当电路发生短路时，电阻RN1、RN2的输出电压下降，至PNP型三极管QN1导通，PNP型三极管QN1的集电极输出高电平。通过PNP型三极管QN1的集电极输出的检测电压LNB_DET对系统的电压进行检测，实现在电路发生短路时，为NPN型三极管Q3的基极提供低电平的LNB_ONOFF，及时关掉LNB的电源，避免烧毁电路。此外，可通过报警装置实现对用户的报警，提醒用户排插故障。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低噪声下变频器，其特征在于：

包括电压产生模块(1)、频率产生模块(3)、电压反馈模块(5)、反馈电阻调节模块(6)；

所述电压产生模块(1)输出直流电压；

所述频率产生模块(3)将直流电压转化成脉冲信号；

所述电压反馈模块(5)检测电压产生模块(1)输出的直流电压的大小，并将检测结果反馈给电压产生模块(1)；所述电压产生模块(1)依据电压反馈模块(5)反馈的检测结果调整所输出的直流电压的大小；

所述反馈电阻调节模块(6)调节电压反馈模块(5)的反馈电阻的阻值，以控制电压产生模块(1)输出的直流电压的大小，进而控制频率产生模块(3)输出的脉冲信号的电压大小。

2.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于：

还包括短路保护模块(4)；

所述短路保护模块(4)与电压反馈模块(5)的输出端相连接；

所述短路保护模块(4)检测频率产生模块(3)输出的脉冲信号的电压大小；当系统发生短路时，脉冲信号的电压低于预设值，短路保护模块(4)输出报警信号。

3.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于：

还包括稳压滤波模块(2)；

所述电压产生模块(1)、稳压滤波模块(2)、频率产生模块(3)顺次连接；

所述稳压滤波模块(2)对电压产生模块(1)输出的直流电压进行稳压滤波，为频率产生模块(3)输送平稳的直流电压。

4.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于：

所述频率产生模块(3)包含PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q5、二极管D3、电阻R3、R8、R14、电容C8；

二极管D3的正极接收直流电压；二极管D3的负极为频率产生模块(3)的输出端；

二极管D3的正极、负极分别与PNP型三极管Q1的发射极、集电极一一连接；

二极管D3的正极通过电阻R3与PNP型三极管Q1的基极相连接；

PNP型三极管Q1的基极通过电阻R8与NPN型三极管Q5的集电极相连接；NPN型三极管Q5的发射极接地；NPN型三极管Q5的基极通过电阻R14接收脉冲控制信号QC_OUT；

二极管D3的负极与电阻R4相连接。

5.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于：

所述电压反馈模块(5)包含电阻R1、R6、R12、R11；

电阻R1的一端接收直流电压，电阻R1的另一端依次通过R6、R12接地；

电阻R6与电阻R12的公共节点与电压产生模块(1)的反馈输入端相连接；

所述电压产生模块(1)的反馈输入端还通过电阻R11接地；

电阻R1与电阻R6的公共节点与反馈电阻调节模块(6)的输出端相连接。

6.根据权利要求3所述的低噪声下变频器，其特征在于：

所述反馈电阻调节模块(6)包含PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q4、电阻R2、R7、R13；

PNP型三极管Q2的发射极与稳压滤波模块(2)的输出端相连接；

PNP型三极管Q2的集电极与电压反馈端的控制端相连接；

所述稳压滤波模块(2)的输出端依次通过电阻R2、R7与NPN型三极管Q4的集电极相连接；

电阻R2与电阻R7的公共节点与PNP型三极管Q2的基极相连接；

NPN型三极管Q4的发射极接地；

NPN型三极管Q4的基极通过电阻R13接收电压控制信号LNB_CTRL。

7.根据权利要求2所述的低噪声下变频器，其特征在于：

所述短路保护模块(4)包含PNP型三极管QN1、电阻RN1、RN2、RN3、RN4；

所述频率产生模块(3)的输出端依次通过电阻RN1、RN2接地；

电阻RN1与电阻RN2的公共节点与PNP型三极管QN1的基极相连接；

PNP型三极管QN1的基极通过电阻RN3与PNP型三极管QN1的集电极相连接；

PNP型三极管QN1的发射极与电源VCC_PM相连接；

PNP型三极管QN1的集电极通过电阻RN4接地；

PNP型三极管QN1的集电极与电阻RN4的公共节点为短路保护模块(4)的输出端。

8.根据权利要求3所述的低噪声下变频器，其特征在于：

所述稳压滤波模块(2)包含电感L2、电解电容C1、电容C4；

电感L2连接在电压产生模块(1)与频率产生模块(3)之间；

电感L2的输出端分别通过电解电容C1、电容C4接地；

并且，电感L2的输出端与电压反馈模块(5)相连接。