專利名稱：鎖相-頻率電壓轉(zhuǎn)換式校準(zhǔn)源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鎖相－頻率電壓轉(zhuǎn)換式校準(zhǔn)源，屬于計(jì)量測(cè)試儀器。
上海電表廠生產(chǎn)的YJ108型直流毫伏源是一種精密的直流電壓源，用于標(biāo)定具有熱電偶或直流電壓輸入的DDZⅢ型各種高輸入阻抗參數(shù)顯示儀和各種熱電偶溫控儀表。它是由基準(zhǔn)電源、毫伏電發(fā)生器、冷端補(bǔ)償橋路、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)、加法器及電流放大器組成，它的主要缺點(diǎn)是不能標(biāo)定動(dòng)圈式儀表，成本較高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種鎖相－頻率電壓轉(zhuǎn)換式校準(zhǔn)源，它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，輸出為連續(xù)可調(diào)的精密直流電壓源。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它由晶體振蕩器、整形電路、分頻器、鎖相環(huán)、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、毫伏發(fā)生器組成，晶體振蕩器的輸出經(jīng)整形電路接分頻器的輸入端、分頻器的輸出接鎖相環(huán)的輸入端，鎖相環(huán)的輸出接毫伏發(fā)生器，鎖相環(huán)由相位比較器，低通濾波器，壓控振蕩器及設(shè)定網(wǎng)絡(luò)組成，相位比較器的輸出經(jīng)低通濾波器接壓控振器的輸入端，壓控振蕩器的輸出經(jīng)設(shè)定網(wǎng)絡(luò)接相位比較器的另一輸入端。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2、3為本實(shí)用新型的電路原理圖。
由圖可知，晶體振電路由晶體JW1、C1、C2、R1、IC1－1組成。其振蕩頻率為10Hz。整形電路由IC1－2組成，IC1－1、IC1－2、IC1－3為六反相器CC4069中的三個(gè)。分頻器由IC2、IC3組成。IC2、IC3采用CC4518。IC2、IC3各為÷100分頻器，故IC3的輸出f11Hz。
鎖相環(huán)的相位比較器和壓控振蕩器VCO由集成塊IC4(75C4046)構(gòu)成。低通濾波器由IC4的外接元件R2、R3，C3組成。
鎖相環(huán)的設(shè)定網(wǎng)絡(luò)采用可預(yù)置分頻器，它由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相應(yīng)的指輪開關(guān)KL1、KL2、KL3、KL4、KL5組成。
頻率電壓轉(zhuǎn)換器采用集成模塊FVC。毫伏發(fā)生器由IC10(DL802)及外接元件R27、R28、R29組成。
本實(shí)用新型的工作原理如下晶體振蕩器輸出頻率為f0＝104Hz信號(hào)，經(jīng)整形電路整形后送至IC2、IC3組成的分頻器(÷104)，然后得f＝1Hz，IC3的輸出f1送至IC4的14腳，即相位比較器的一個(gè)輸入端。
鎖相環(huán)的壓控振蕩器VCO的輸出f2送到可預(yù)置1／N計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻，可予置1／N計(jì)數(shù)器由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9五片CC14522和五只8、4、2、1編碼的指輪開關(guān)組成，分頻系數(shù)N＝10000N5＋1000N4＋100N3＋10N2＋N1。這里N1、N2、N3、N4、N5分別對(duì)應(yīng)指輪開關(guān)L1、KL2、KL3、KL4、KL5所設(shè)置的數(shù)。N的變化范圍為00001－99999?？捎柚梅诸l器的輸入頻率為f2，它的輸出頻率為f2′，f2′＝f2／N，其輸出接至IC4的3腳，經(jīng)過相位比較器、低通濾波器后得到控制電壓Vd，使VCO產(chǎn)生高穩(wěn)定度的倍頻基準(zhǔn)信號(hào)f2。
設(shè)晶振頻率為f0，經(jīng)過分頻器得基準(zhǔn)頻率f1，設(shè)分頻系數(shù)為m，f1＝f0／m，f1送到相位比較器的一個(gè)輸入端。VCO產(chǎn)生的頻率f2經(jīng)可予置分頻器得f2′＝f2／N，再送到相位比較器的另一輸入端。當(dāng)相位鎖定后，f1＝f2′，f0／m＝f2／N，f2＝N(f0／m)，因?yàn)閒0＝104Hz，m＝104，則f2＝N(Hz)，N的變化范圍為1－99999，則f2＝Hz。
f2輸入到頻率電壓轉(zhuǎn)換器FVC的輸入端2。FVC采用QD453K檔FVC變換器。它的輸入頻率范圍0－100KHz，輸出電壓0－10V，1Hz產(chǎn)生100μV電壓。
FVC的輸出接至單刀雙擲開關(guān)K1，當(dāng)K1板向下時(shí)，輸出電壓為0－10V，最小步進(jìn)值100μV，基本誤差±0.05％Ux±4mv。Ux為設(shè)定值。若改變FVC的外接連線，還可獲得－3－＋7V、－5－＋5V，－10－＋10V的輸出電壓。K1板向上時(shí)，F(xiàn)VC的輸出經(jīng)R27、R28組成的分壓器至IC10的1腳，IC10為DL802高輸入阻抗運(yùn)算放大器。C10的輸出為步進(jìn)值為1μV的毫伏源。
IC10的輸出端6與地之間串接開關(guān)K2和R30，R30為5Ω。IC10的輸出端6還串有R31至輸出，R31為15Ω。當(dāng)檢定動(dòng)圈表時(shí)，K2閉合，由于R30為5Ω，符合國家檢定規(guī)程要求。由于R31串接在輸出端，則mv輸出端可直接連接動(dòng)圈表的輸入端。根據(jù)DL802指標(biāo)要求，檢定動(dòng)圈表時(shí)，允許毫伏最大輸出為50mv。檢定高輸入阻抗儀表時(shí)，K2斷開，允許最大毫伏輸出為100mv。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高。并能較容易擴(kuò)展為具有交直流電壓，交直流電流及電阻五種輸出功能的精密校準(zhǔn)源，用于校準(zhǔn)低精度的數(shù)字模擬儀表，也可作為精密的交直流恒壓或恒流源使用。
權(quán)利要求1.一種鎖相—頻率電壓轉(zhuǎn)換式校準(zhǔn)源，其特征在于它由晶體振蕩器、整形電路、分頻器、鎖相環(huán)、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、毫伏發(fā)生器組成，晶體振蕩器的輸出經(jīng)整形電路接分頻器的輸入端、分頻器的輸出接鎖相環(huán)的輸入端，鎖相環(huán)的輸出接毫伏發(fā)生器，鎖相環(huán)由相位比較器，低通濾波器，壓控振蕩器及設(shè)定網(wǎng)絡(luò)組成，相位比較器的輸出經(jīng)低通濾波器接壓控振器的輸入端，壓控振蕩器的輸出經(jīng)設(shè)定網(wǎng)絡(luò)接相位比較器的另一輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校準(zhǔn)源，其特征在于晶體振蕩器由晶體JW1、C1、C2、R1、IC1－1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的校準(zhǔn)源，其特征在于整形電路由IC1－2、IC1－3組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的校準(zhǔn)源，其特征在于分頻器由IC2、IC3組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的校準(zhǔn)源，其特征在于鎖相環(huán)的相位比較器和壓控振蕩器由集成塊IC4(74C4046)構(gòu)成，低通濾波器由IC4的外接元件R2、R3、C3組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的校準(zhǔn)源，其特征在于鎖相環(huán)的設(shè)定網(wǎng)絡(luò)可采用可預(yù)置分頻器，它IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相應(yīng)的指輪開關(guān)KL1、KL2、KL3、KL4、KL5組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校準(zhǔn)源，其特征在于頻率電壓轉(zhuǎn)換器采用集成模塊FVC。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的校準(zhǔn)源，其特征在于毫伏發(fā)生器由IC10(DL802)及其外接元件R27、R28、R29組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鎖相-頻率電壓轉(zhuǎn)換式校準(zhǔn)源，屬于計(jì)量測(cè)試儀器，它由晶體振蕩器，整形電路、分頻器、具有設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的鎖相環(huán)，頻率電壓轉(zhuǎn)換電路，毫伏發(fā)生器組成，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，精度的優(yōu)點(diǎn)，可標(biāo)定動(dòng)圈式儀表。并能較容易擴(kuò)展為具有交直流電壓，交直流電流及電阻五種輸出功能的精密校準(zhǔn)源，用于校準(zhǔn)低精度的數(shù)字模擬儀表，也可作為精密的交直流恒壓或恒流源使用。
文檔編號(hào)G01R35/00GK2135787SQ92230359
公開日1993年6月9日 申請(qǐng)日期1992年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月14日
發(fā)明者陳建斌 申請(qǐng)人:陳建斌