CN2135787Y

CN2135787Y - 锁相-频率电压转换式校准源

Info

Publication number: CN2135787Y
Application number: CN 92230359
Authority: CN
Inventors: 陈建斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2002-08-14

Abstract

本实用新型涉及一种锁相-频率电压转换式校准源，属于计量测试仪器，它由晶体振荡器，整形电路、分频器、具有设定网络的锁相环，频率电压转换电路，毫伏发生器组成，它具有结构简单，成本低，精度的优点，可标定动圈式仪表。并能较容易扩展为具有交直流电压，交直流电流及电阻五种输出功能的精密校准源，用于校准低精度的数字模拟仪表，也可作为精密的交直流恒压或恒流源使用。

Description

本实用新型涉及一种锁相－频率电压转换式校准源，属于计量测试仪器。

上海电表厂生产的YJ108型直流毫伏源是一种精密的直流电压源，用于标定具有热电偶或直流电压输入的DDZⅢ型各种高输入阻抗参数显示仪和各种热电偶温控仪表。它是由基准电源、毫伏电发生器、冷端补偿桥路、设定网络、加法器及电流放大器组成，它的主要缺点是不能标定动圈式仪表，成本较高。

本实用新型的目的是提供一种锁相－频率电压转换式校准源，它是一种结构简单，成本较低，输出为连续可调的精密直流电压源。

本实用新型的目的是这样实现的，它由晶体振荡器、整形电路、分频器、锁相环、频率电压转换电路、毫伏发生器组成，晶体振荡器的输出经整形电路接分频器的输入端、分频器的输出接锁相环的输入端，锁相环的输出接毫伏发生器，锁相环由相位比较器，低通滤波器，压控振荡器及设定网络组成，相位比较器的输出经低通滤波器接压控振器的输入端，压控振荡器的输出经设定网络接相位比较器的另一输入端。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的原理框图。

图2、3为本实用新型的电路原理图。

由图可知，晶体振电路由晶体JW1、C1、C2、R1、IC1－1组成。其振荡频率为10Hz。整形电路由IC1－2组成，IC1－1、IC1－2、IC1－3为六反相器CC4069中的三个。分频器由IC2、IC3组成。IC2、IC3采用CC4518。IC2、IC3各为÷100分频器，故IC3的输出f11Hz。

锁相环的相位比较器和压控振荡器VCO由集成块IC4（75C4046）构成。低通滤波器由IC4的外接元件R2、R3，C3组成。

锁相环的设定网络采用可预置分频器，它由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相应的指轮开关KL1、KL2、KL3、KL4、KL5组成。

频率电压转换器采用集成模块FVC。毫伏发生器由IC10（DL802）及外接元件R27、R28、R29组成。

本实用新型的工作原理如下：

晶体振荡器输出频率为f0＝10⁴Hz信号，经整形电路整形后送至IC2、IC3组成的分频器（÷10⁴），然后得f＝1Hz，IC3的输出f1送至IC4的14脚，即相位比较器的一个输入端。

锁相环的压控振荡器VCO的输出f2送到可预置1／N计数器进行分频，可予置1／N计数器由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9五片CC14522和五只8、4、2、1编码的指轮开关组成，分频系数N＝10000N5＋1000N4＋100N3＋10N2＋N1。这里N1、N2、N3、N4、N5分别对应指轮开关L1、KL2、KL3、KL4、KL5所设置的数。N的变化范围为00001－99999。可予置分频器的输入频率为f2，它的输出频率为f2′，f2′＝f2／N，其输出接至IC4的3脚，经过相位比较器、低通滤波器后得到控制电压Vd，使VCO产生高稳定度的倍频基准信号f2。

设晶振频率为f0，经过分频器得基准频率f1，设分频系数为m，f1＝f0／m，f1送到相位比较器的一个输入端。VCO产生的频率f2经可予置分频器得f2′＝f2／N，再送到相位比较器的另一输入端。当相位锁定后，f1＝f2′，f0／m＝f2／N，f2＝N（f0／m），因为f0＝10⁴Hz，m＝10⁴，则f2＝N（Hz），N的变化范围为1－99999，则f2＝Hz。

f2输入到频率电压转换器FVC的输入端2。FVC采用QD453K档FVC变换器。它的输入频率范围：0－100KHz，输出电压：0－10V，1Hz产生100μV电压。

FVC的输出接至单刀双掷开关K1，当K1板向下时，输出电压为0－10V，最小步进值100μV，基本误差：±0.05％Ux±4mv。Ux为设定值。若改变FVC的外接连线，还可获得－3－＋7V、－5－＋5V，－10－＋10V的输出电压。K1板向上时，FVC的输出经R27、R28组成的分压器至IC10的1脚，IC10为DL802高输入阻抗运算放大器。C10的输出为步进值为1μV的毫伏源。

IC10的输出端6与地之间串接开关K2和R30，R30为5Ω。IC10的输出端6还串有R31至输出，R31为15Ω。当检定动圈表时，K2闭合，由于R30为5Ω，符合国家检定规程要求。由于R31串接在输出端，则mv输出端可直接连接动圈表的输入端。根据DL802指标要求，检定动圈表时，允许毫伏最大输出为50mv。检定高输入阻抗仪表时，K2断开，允许最大毫伏输出为100mv。

本实用新型的优点是结构简单、成本低、精度高。并能较容易扩展为具有交直流电压，交直流电流及电阻五种输出功能的精密校准源，用于校准低精度的数字模拟仪表，也可作为精密的交直流恒压或恒流源使用。

Claims

1、一种锁相—频率电压转换式校准源，其特征在于它由晶体振荡器、整形电路、分频器、锁相环、频率电压转换电路、毫伏发生器组成，晶体振荡器的输出经整形电路接分频器的输入端、分频器的输出接锁相环的输入端，锁相环的输出接毫伏发生器，锁相环由相位比较器，低通滤波器，压控振荡器及设定网络组成，相位比较器的输出经低通滤波器接压控振器的输入端，压控振荡器的输出经设定网络接相位比较器的另一输入端。

2、根据权利要求1所述的校准源，其特征在于晶体振荡器由晶体JW1、C1、C2、R1、IC1－1。

3、根据权利要求2所述的校准源，其特征在于整形电路由IC1－2、IC1－3组成。

4、根据权利要求3所述的校准源，其特征在于分频器由IC2、IC3组成。

5、根据权利要求4所述的校准源，其特征在于锁相环的相位比较器和压控振荡器由集成块IC4（74C4046）构成，低通滤波器由IC4的外接元件R2、R3、C3组成。

6、根据权利要求5所述的校准源，其特征在于锁相环的设定网络可采用可预置分频器，它IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相应的指轮开关KL1、KL2、KL3、KL4、KL5组成。

7、根据权利要求6所述的校准源，其特征在于频率电压转换器采用集成模块FVC。

8、根据权利要求7所述的校准源，其特征在于毫伏发生器由IC10（DL802）及其外接元件R27、R28、R29组成。