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自制简易频率合成信号源

[日期:2010-07-31] 来源:  作者:山东 郑茂欣 [字体: ]

  为了获得频率稳定的方波信号,笔者试制了一个简单的频率合成信号源,其频率范围为1Hz~3MHz。

  由于选用的晶振温度系数约为O.2ppm/℃,因而输出频率极为稳定。当气温发生±10℃的变化时,输出频率的变化不超过2ppm。

  信号源的电路见附图。

  信号源由三块集成电路构成。CD4060和8.192MHz晶振组成参考振荡器,其①脚经内部8192分频输出为lkHz,作为锁相环的参考频率。

 

  集成锁相环电路CD4046组成标准的频率合成电路。其内部压控振荡器一般工作频率是1.2MHz,在本电路中超频使用。⑥、⑦脚间所接电容减小到6.2pF,实际应用中,当电源电压为12V时,可工作到2.7MHz,15V时可工作到3.2MHz。

  当然,工作频率高时,波形稍差,这对业余使用关系不大。CD4040为十二级二进制计数器,此处作为l~3000的任意分频器使用,再用清零脉冲作分频输出。

  由于CD4040为串行计数器,各位触发器翻转不同步,当工作频率较高时,清零端的毛刺干扰较大,故对地接了一个390pF的电容加以滤除,且应将R5取值减小到620Ω,方能使分频器正常工作。该电路的分频系数为各闭合开关所对应的数字之和。

  通过对12个开关的不同组合,可以得到l~4095之间的分频整数。

  用CD4040作分频器,较之用可预置十进制减法计数器组成的分频器电路简单,分频比大,但缺点是调整频率时需要换算,不如后者直观,这对于不需频繁调整的场合,还是适用的。CD4046的第④脚可输出1kHz~3MHz的方波信号。

  同时,由一块CD4518和一块CD4017组成l000分频器,对CD4046第④脚输出信号进行分频,可得到lHz~3kHz的信号,且具有同样精度。

  采用CD4017是为了获得占空比为50%的方波信号,而CD4518的输出是占空比为20%的脉冲。

  如在中间再插入一块CD4518分频器,还可得到低至O。01Hz的方波信号。

  此外可在输出端接入射极跟随器,以增大输出驱动能力。

  利用CD4046第(15)脚的5V稳压管,再加一级射随器,可将输出转换为TTL电平


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