CN219643880U - 一种用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，包括晶振U5、发射芯片U4、供电电路、混频器Q1、滤波器U2，晶振U5的与发射芯片U4的接入引脚连接，供电电路用于向发射芯片U4混频器Q1供电，混频器Q1用于对接收外部输入的射频信号的第一频率和发射芯片U4输入的第二频率进行混频，滤波器U2用于滤除掉混频器Q1混频后的输出信号的上边带频率，保留的下边带频率作为所述本地振荡器电路最终输出频率。本实用新型能够稳定输出固定值的频率，输出固定值频率能够应用在后续电路，使得后续电路在滤波、放大处理时会变得更简单。

Description

一种用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路

技术领域

本实用新型涉及可控频率电路技术领域，具体是一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路。

背景技术

在目前的现有技术中，很多接收机(例如通信接收机)使用的变频都是本地振荡器输出频率固定，但混频器输出的频率是非固定的而是一个范围值，这样导致在对其频率进行滤波处理时，很多一次、二次谐波均无法滤除掉，而这些谐波会对接收机或其他设备产生一定的干扰。另外，由于输出的频率是一个范围值，也即接收机所接收的频率是一个范围值，这意味着要求接收机的带宽达到几十上百兆，这样大的带宽下对接收机内的放大电路设计又是一个难题。因此，希望有一个能够实现输出频率是固定值的电路并且输出频率的具体数值大小可以根据需要来设置，以使得该电路可以应用在像接收机等设备上。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其能够解决背景技术描述的问题。

实现本实用新型的目的的技术方案为：一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，包括晶振U5、发射芯片U4、供电电路、混频器Q1、滤波器U2，晶振U5的与发射芯片U4的接入引脚连接，

供电电路用于向发射芯片U4混频器Q1供电，混频器Q1用于对接收外部输入的射频信号的第一频率和发射芯片U4输入的第二频率进行混频，滤波器U2用于滤除掉混频器Q1混频后的输出信号的上边带频率，保留的下边带频率作为所述本地振荡器电路最终输出频率。

进一步地，发射芯片U4的引脚5、引脚6、引脚18-引脚20、引脚25-引脚27均空接，发射芯片U4的引脚1串联电容C18后接地，引脚2、引脚4、引脚7、引脚8、引脚13、引脚16、引脚24、引脚28、引脚29、引脚32共同连接后分别连接电感L10的一端、电容C46的一端、电容C42的一端、电容C41的一端、电容C40的一端、电容C39的一端、电阻R30的一端、电容C44的一端、电容C45的一端和电感L11的一端，电容C46的另一端接地，电容C42的另一端接地，电容C41的另一端接地，电容C40的另一端接地，电容C39的另一端接地，电阻R30的另一端连接3.3V正电压，电容C44的另一端、电容C45的另一端和发射芯片U4的接地端共同接地，电感L10的另一端分别和第一并联支路的一端、电感L8的一端连接，电感L11的另一端分别和第二并联支路的一端、电感L9的一端连接，第一并联支路包括并联的电容C47和电容C48，第一并联支路的另一端和第二并联支路的另一端连接后共同接地，第二并联支路包括并联的电容C49和电容C50，电感L8的另一端和发射芯片U4的引脚9连接后共同连接电容C35的一端，电感L9的另一端和发射芯片U4的引脚10连接后共同连接电容C36的一端，电容C35的另一端分别和电容C38的一端、电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C38的另一端连接电感L13的一端后共同串联电阻R25后分别连接电阻R26的一端、电感L12的一端连接，电感L12的另一端与电感L7的一端连接后共同接地，电感L7的另一端与电阻R26的另一端连接并且该连接到作为输出端L0，输出端L0与混频器Q1连接，电感L13的另一端和电容C36的另一端连接后共同串联一个电容C37后接地。

进一步地，发射芯片U4的引脚11串联电容C43后连接发射芯片U4的引脚12，发射芯片U4的引脚14、引脚15和引脚23均空接，发射芯片U4的引脚17串联电容C32后接地，发射芯片的引脚21和引脚22作为IIC通信引脚分别和电阻R27、R28串联后再与供电电路进行连接，以保证IIC通信状态默认上拉，其中，引脚21串联电阻R27与供电电路输出的3.3V电压端连接，引脚22串联电阻R28与供电电路输出的3.3V电压端连接。

进一步地，发射芯片U4的引脚21还与接头H1的引脚2连接，发射芯片U4的引脚22还与接头H1的引脚3连接，发射芯片U4的引脚3串联电阻R6后与连接3.3V电压，发射芯片U4的引脚3还与接头H2的引脚2连接，接头H2的引脚1接地。

进一步地，混频器Q1的引脚1依次串联电容C1、电感L1后与BNC连接头RF2连接，混频器Q1的引脚2接地，混频器Q1的引脚3依次串联电感L2、电容C2后与所述输出端L0连接，混频器Q1的引脚5接地，混频器Q1的引脚4串联电感L4后分别与电阻R1的一端、电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R1的另一端分别和电阻R5的一端、电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地，电阻R5的另一端连接3.3V电压，混频器Q1的引脚6依次串联第三并联电路、电容C14后分别与第四并联电路的一端、滤波器U2的引脚2连接，第三并联电路包括并联的电容C3和电感L3，第四并联电路包括并联的电容C15和电感L5，第四并联电路的另一端接地，滤波器U2的引脚1、引脚3、引脚4、引脚6分别接地，滤波器U2的引脚5与第五并联电路的一端连接后串联电容C17后与BNC接头RF3连接，第五并联电路包括并联的电感L6和电容C16，第五并联电路的另一端接地。

进一步地，滤波器的型号可以选用HDF243B-S6，混频器的型号可以选用PM210，发射芯片的型号可以选用BK9531。

进一步地，供电电路包括用于与外部电源连接的接头DC1、降压芯片U3和降压芯片U1，接头DC1的输入端用于与外部电源连接，输出端与第六并联电路的一端连接后共同连接降压芯片U3的引脚1连接，第六并联电路包括并联的电容C6和电容C7，降压芯片U3的引脚3与第七并联电路的一端连接后与降压芯片的引脚3连接，第七并联电路包括并联的电容C8、电容C9、电容C10、电容C11，第六并联电路的另一端、降压芯片U3的引脚2、第七并联电路的另一端共同接地，降压芯片U1的引脚1接地，引脚4空接，引脚2连接第八并联电路的一端且与第八并联电路一端的连接节点作为输出3.3V的电压输出端。

进一步地，降压芯片U3的输出端与第七并联电路一端的连接节点作为5V电压输出端。

进一步地，降压芯片U3用于将外部电源经接头DC1输入的电压进行第一次降压，以降压至5V，降压芯片U1用于将降压芯片U3的输出电压再次进行降压，以降压至3.3V电压。

进一步地，还包括发光二极管LED1，发光二极管的正极接地，负极串联电阻R2后与电压输出端连接，发光二极管LED1用于根据是否发光来指示所述电压输出端是否有电压输出。

本实用新型的有益效果为：本实用新型能够稳定输出固定值的频率，输出固定值频率能够应用在后续电路，使得后续电路在滤波、放大处理时会变得更简单，并且还减少了信号的谐波给到后续接收芯片，避免造成干扰。整个电路运行稳定、涉及芯片元件较少，能够自主可控且适用于推广使用，降低成本。

附图说明

图1为发射芯片与晶振以及外围电路的连接示意图；

图2为包括混频器、滤波器、供电电路的连接示意图；

图3为本实用新型的原理框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述：

如图1-图3所示，一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，包括晶振U5、发射芯片U4、供电电路、混频器Q1、滤波器U2。晶振U5的两个输出端(即X0、X1)分别与发射芯片U4的两个晶振接入引脚(即发射芯片U4上的30号引脚、31号引脚)连接，晶振U5用于向发射芯片U4工作所需要的工作频率，发射芯片U4的工作需要提供晶振信号。其中，晶振U5是发射芯片U4所必须的外围电路。

发射芯片U4的引脚5、引脚6、引脚18-引脚20、引脚25-引脚27均空接，发射芯片U4的引脚1串联电容C18后接地，引脚2、引脚4、引脚7、引脚8、引脚13、引脚16、引脚24、引脚28、引脚29、引脚32共同连接后分别连接电感L10的一端、电容C46的一端、电容C42的一端、电容C41的一端、电容C40的一端、电容C39的一端、电阻R30的一端、电容C44的一端、电容C45的一端和电感L11的一端，电容C46的另一端接地，电容C42的另一端接地，电容C41的另一端接地，电容C40的另一端接地，电容C39的另一端接地，电阻R30的另一端连接3.3V正电压，电容C44的另一端、电容C45的另一端和发射芯片U4的接地端(即引脚33)共同接地，电感L10的另一端分别和第一并联支路的一端、电感L8的一端连接，电感L11的另一端分别和第二并联支路的一端、电感L9的一端连接。第一并联支路包括并联的电容C47和电容C48，第一并联支路的另一端和第二并联支路的另一端连接后共同接地，第二并联支路包括并联的电容C49和电容C50。电感L8的另一端和发射芯片U4的引脚9连接后共同连接电容C35的一端，电感L9的另一端和发射芯片U4的引脚10连接后共同连接电容C36的一端。电容C35的另一端分别和电容C38的一端、电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C38的另一端连接电感L13的一端后共同串联电阻R25后分别连接电阻R26的一端、电感L12的一端连接，电感L12的另一端与电感L7的一端连接后共同接地，电感L7的另一端与电阻R26的另一端连接并且该连接到作为输出端L0，输出端L0与混频器Q1连接。

电感L13的另一端和电容C36的另一端连接后共同串联一个电容C37后接地。

发射芯片U4的引脚11串联电容C43后连接发射芯片U4的引脚12。发射芯片U4的引脚14、引脚15和引脚23均空接，也即不连接任何元件。发射芯片U4的引脚17串联电容C32后接地。发射芯片的引脚21和引脚22作为IIC通信引脚分别和电阻R27、R28串联后再与供电电路进行连接，以保证IIC通信状态默认上拉。其中，引21串联电阻R27与供电电路输出的3.3V电压端连接，引脚22串联电阻R28与供电电路输出的3.3V电压端连接。引脚21还与接头H1的引脚2连接，引脚22还与接头H1的引脚3连接。发射芯片U4的引脚3串联电阻R6后与所述电压输出端连接，也即连接3.3V电压。发射芯片U4的引脚3还与接头H2的引脚2连接，接头H2的引脚1接地，接头的作用是将射频芯片的IIC和CE使能脚外接到单片机模块上面进行相关寄存器的配置与芯片工作状态的控制。

混频器Q1的引脚1依次串联电容C1、电感L1后与BNC连接头RF2连接，混频器Q1的引脚2接地，混频器Q1的引脚3依次串联电感L2、电容C2后与所述输出端L0连接。混频器Q1的引脚5接地，混频器Q1的引脚4串联电感L4后分别与电阻R1的一端、电容C4的一端连接。电容C4的另一端接地，电阻R1的另一端分别和电阻R5的一端、电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地，电阻R5的另一端连接3.3V电压。混频器Q1的引脚6依次串联第三并联电路、电容C14后分别与第四并联电路的一端、滤波器U2的引脚2连接，第三并联电路包括并联的电容C3和电感L3，第四并联电路包括并联的电容C15和电感L5，第四并联电路的另一端接地。滤波器U2的引脚1、引脚3、引脚4、引脚6分别接地，滤波器U2的引脚5与第五并联电路的一端连接后串联电容C17后与BNC接头RF3连接，第五并联电路包括并联的电感L6和电容C16，第五并联电路的另一端接地。

其中，滤波器的引脚1、引脚3、引脚4、引脚6均为接地端，引脚2为输入端，引脚5为输出端。滤波器的型号可以选用HDF243B-S6，混频器的型号可以选用PM210，发射芯片的型号可以选用BK9531。

供电电路包括用于与外部电源连接的接头DC1、降压芯片U3和降压芯片U1，接头DC1的输入端用于与外部电源连接，输出端与第六并联电路的一端连接后共同连接降压芯片U3的引脚1(即输入端)连接，第六并联电路包括并联的电容C6和电容C7，降压芯片U3的引脚3与第七并联电路的一端连接后与降压芯片的引脚3(即输入端)连接，第七并联电路包括并联的电容C8、电容C9、电容C10、电容C11。第六并联电路的另一端、降压芯片U3的引脚2(即接地端)、第七并联电路的另一端共同接地。降压芯片U1的引脚1(即接地端)接地，引脚4空接，引脚2(即电压输出端)连接第八并联电路的一端且与第八并联电路一端的连接节点作为输出3.3V的电压输出端，其他电路所需要连接的电压均来自于此电压输出端，例如，发射芯片连接电阻R30后的连接3.3V电压。

其中，降压芯片U3的输出端(即引脚3)与第七并联电路一端的连接节点作为5V电压输出端。

降压芯片U3用于将外部电源经接头DC1输入的电压进行第一次降压，例如降压至5V，降压芯片U1用于将降压芯片U3的输出电压再次进行降压，从而降压至预设电压值，例如降压至3.3V电压。

在一个可选的实施方式中，还包括发光二极管LED1，发光二极管的正极接地，负极串联电阻R2后与电压输出端连接，发光二极管LED1用于通过是否发光来指示电压输出端是否有电压输出，也即是否能够正常输出3.3V电压。

工作原理：供电电路用于向其他各电路提供电源，包括提供3.3V和5V电压。外部的射频信号通过BNC接头RF2输入，例如可以选择使用胶棒填写对发射机的信号进行接收输入，也可以选择使用BNC连接线连接到信号源的输出端进行使用。外部MCU(例如单片机)可通过IICC通信对发射芯片U4内部的相关寄存器进行配置，从而可以控制发射芯片的发射功率以及发射频率。混频器Q1的输入频率范围为0.15GHz-1.5GHz，向混频器Q1所在电路的L0输入端输入的频率范围为0.15GHz-1.5GHz，混频器Q1输出端频率范围为40-250MHz。滤波器的中心频率为243MHz，带宽为0.4MHz。外部发射机发射的射频信号经过BNC接头RF2输入到混频器Q1，经输入端L0输入至混频器Q1的L0本振信号的频率可通过外部MCU经IIC配置发射芯片U4内的相关寄存器来设置。滤波器U2输出后的频率取混频器Q1输出的下边带频率，得到的下边带频率也是我们所需要的频率。例如，需要控制接收机接收到的频率为243MHz，也即控制滤波器U2的输出频率稳定在243MHz，则将发射芯片的输出频率设置在510MHz，使得输出端L0的输出频率在264MHz，经过混频后的频率f＝fi-f1＝510-267＝243MHz，上边带的频率则通过滤波器U2进行滤除掉。

本实用新型能够稳定输出固定值的频率，输出固定值频率能够应用在后续电路，使得后续电路在滤波、放大处理时会变得更简单，并且还减少了信号的谐波给到后续接收芯片，避免造成干扰。整个电路运行稳定、涉及芯片元件较少，能够自主可控且适用于推广使用，降低成本。

参考图3，发射机、MCU、射频信号输入端和接收机均是外部器件，指作为提供信号输入端或信号接收端，MCU用于设置发射芯片发出去的信号频率。

本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，包括晶振U5、发射芯片U4、供电电路、混频器Q1、滤波器U2，晶振U5的与发射芯片U4的接入引脚连接，

供电电路用于向发射芯片U4混频器Q1供电，混频器Q1用于对接收外部输入的射频信号的第一频率和发射芯片U4输入的第二频率进行混频，滤波器U2用于滤除掉混频器Q1混频后的输出信号的上边带频率，保留的下边带频率作为所述本地振荡器电路最终输出频率。

2.根据权利要求1所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，发射芯片U4的引脚5、引脚6、引脚18-引脚20、引脚25-引脚27均空接，发射芯片U4的引脚1串联电容C18后接地，引脚2、引脚4、引脚7、引脚8、引脚13、引脚16、引脚24、引脚28、引脚29、引脚32共同连接后分别连接电感L10的一端、电容C46的一端、电容C42的一端、电容C41的一端、电容C40的一端、电容C39的一端、电阻R30的一端、电容C44的一端、电容C45的一端和电感L11的一端，电容C46的另一端接地，电容C42的另一端接地，电容C41的另一端接地，电容C40的另一端接地，电容C39的另一端接地，电阻R30的另一端连接3.3V正电压，电容C44的另一端、电容C45的另一端和发射芯片U4的接地端共同接地，电感L10的另一端分别和第一并联支路的一端、电感L8的一端连接，电感L11的另一端分别和第二并联支路的一端、电感L9的一端连接，第一并联支路包括并联的电容C47和电容C48，第一并联支路的另一端和第二并联支路的另一端连接后共同接地，第二并联支路包括并联的电容C49和电容C50，电感L8的另一端和发射芯片U4的引脚9连接后共同连接电容C35的一端，电感L9的另一端和发射芯片U4的引脚10连接后共同连接电容C36的一端，电容C35的另一端分别和电容C38的一端、电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C38的另一端连接电感L13的一端后共同串联电阻R25后分别连接电阻R26的一端、电感L12的一端连接，电感L12的另一端与电感L7的一端连接后共同接地，电感L7的另一端与电阻R26的另一端连接并且该连接到作为输出端L0，输出端L0与混频器Q1连接，电感L13的另一端和电容C36的另一端连接后共同串联一个电容C37后接地。

3.根据权利要求2所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，发射芯片U4的引脚11串联电容C43后连接发射芯片U4的引脚12，发射芯片U4的引脚14、引脚15和引脚23均空接，发射芯片U4的引脚17串联电容C32后接地，发射芯片的引脚21和引脚22作为IIC通信引脚分别和电阻R27、R28串联后再与供电电路进行连接，以保证IIC通信状态默认上拉，其中，引脚21串联电阻R27与供电电路输出的3.3V电压端连接，引脚22串联电阻R28与供电电路输出的3.3V电压端连接。

4.根据权利要求3所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，发射芯片U4的引脚21还与接头H1的引脚2连接，发射芯片U4的引脚22还与接头H1的引脚3连接，发射芯片U4的引脚3串联电阻R6后与连接3.3V电压，发射芯片U4的引脚3还与接头H2的引脚2连接，接头H2的引脚1接地。

5.根据权利要求4所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，混频器Q1的引脚1依次串联电容C1、电感L1后与BNC连接头RF2连接，混频器Q1的引脚2接地，混频器Q1的引脚3依次串联电感L2、电容C2后与所述输出端L0连接，混频器Q1的引脚5接地，混频器Q1的引脚4串联电感L4后分别与电阻R1的一端、电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R1的另一端分别和电阻R5的一端、电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地，电阻R5的另一端连接3.3V电压，混频器Q1的引脚6依次串联第三并联电路、电容C14后分别与第四并联电路的一端、滤波器U2的引脚2连接，第三并联电路包括并联的电容C3和电感L3，第四并联电路包括并联的电容C15和电感L5，第四并联电路的另一端接地，滤波器U2的引脚1、引脚3、引脚4、引脚6分别接地，滤波器U2的引脚5与第五并联电路的一端连接后串联电容C17后与BNC接头RF3连接，第五并联电路包括并联的电感L6和电容C16，第五并联电路的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，滤波器的型号可以选用HDF243B-S6，混频器的型号可以选用PM210，发射芯片的型号可以选用BK9531。

7.根据权利要求6所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，供电电路包括用于与外部电源连接的接头DC1、降压芯片U3和降压芯片U1，接头DC1的输入端用于与外部电源连接，输出端与第六并联电路的一端连接后共同连接降压芯片U3的引脚1连接，第六并联电路包括并联的电容C6和电容C7，降压芯片U3的引脚3与第七并联电路的一端连接后与降压芯片的引脚3连接，第七并联电路包括并联的电容C8、电容C9、电容C10、电容C11，第六并联电路的另一端、降压芯片U3的引脚2、第七并联电路的另一端共同接地，降压芯片U1的引脚1接地，引脚4空接，引脚2连接第八并联电路的一端且与第八并联电路一端的连接节点作为输出3.3V的电压输出端。

8.根据权利要求7所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，降压芯片U3的输出端与第七并联电路一端的连接节点作为5V电压输出端。

9.根据权利要求8所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，降压芯片U3用于将外部电源经接头DC1输入的电压进行第一次降压，以降压至5V，降压芯片U1用于将降压芯片U3的输出电压再次进行降压，以降压至3.3V电压。

10.根据权利要求9所述的利用发射芯片形成可控频率的本地振荡器电路，其特征在于，还包括发光二极管LED1，发光二极管的正极接地，负极串联电阻R2后与电压输出端连接，发光二极管LED1用于根据是否发光来指示所述电压输出端是否有电压输出。