一种基于锁相环芯片adf4350的宽带信号发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，包括频率合成器模块和微控制器模块，以及与微控制器模块相接的按键输入电路模块和液晶显示电路模块，所述频率合成器模块包括锁相环芯片ADF4350和为频率合成器模块供电的电源模块，以及与锁相环芯片ADF4350相接的参考信号源、锁定指示灯和差分信号输出端口，所述锁相环芯片ADF4350与微控制器模块相接。本实用新型结构简单，体积小，频率覆盖范围为137.5MHz到4400MHz，频率输出范围宽，输出频谱纯度高，实现成本低，实用性强，可广泛应用于通信与测试系统中。
【专利说明】—种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于信号发生器【技术领域】，尤其是涉及一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器。
【背景技术】
[0002]信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。因此，信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。但是，现有技术中的宽带信号发生器普遍价格高昂，即便是大公司研究，所采购数量又非常有限，很难广泛普及并供普通用户使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其结构简单，体积小，频率输出范围宽，输出频谱纯度高，实现成本低，实用性强，便于推广应用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:包括频率合成器模块和微控制器模块，以及与微控制器模块相接的按键输入电路模块和液晶显示电路模块，所述频率合成器模块包括锁相环芯片ADF4350和为频率合成器模块供电的电源模块，以及与锁相环芯片ADF4350相接的参考信号源、锁定指示灯和差分信号输出端口，所述锁相环芯片ADF4350与微控制器模块相接。
[0005]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述频率合成器模块包括与锁相环芯片ADF4350相接的外部参考信号源接口。
[0006]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述电源模块包括5V直流电源和与5V直流电源的输出端相接的电压转换电路，所述电压转换电路由芯片AMSl 117，电阻R3，极性电容Cl和C2，以及非极性电容C3、C4、C13和C14构成；所述芯片AMS1117的引脚I接地，所述芯片AMS1117的引脚2与极性电容C2的正极、非极性电容C3的一端、非极性电容C4的一端和电阻R3的一端相接且为所述电压转换电路的第一输出端VCC，所述电阻R3的另一端与非极性电容C13的一端和非极性电容C14的一端相接且为所述电压转换电路的第二输出端Vvco，所述极性电容C2的负极、非极性电容C3的另一端、非极性电容C4的另一端、非极性电容C13的另一端和非极性电容C14的另一端均接地，所述芯片AMS1117的引脚3与5V直流电源的输出端和极性电容Cl的正极相接，所述极性电容Cl的负极接地。
[0007]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述频率合成器模块还包括电阻RU R2、R4、R5、R8和R9，以及非极性电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C15、C16和C17 ;所述锁相环芯片ADF4350的引脚1、引脚2和引脚3均与所述微控制器模块的信号输出端相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚4、引脚6、引脚10、引脚26、引脚28和引脚32均与所述电压转换电路的第一输出端VCC相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚5通过串联的电阻R9和电阻R8接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚7与非极性电容C15的一端、非极性电容C16的一端和电阻R5的一端相接,所述非极性电容C15的另一端接地，所述非极性电容C16的另一端接地通过串联的电阻R4和电阻R8接地，所述电阻R5的另一端与所述锁相环芯片ADF4350的引脚20相接且通过非极性电容C17接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚8、引脚9、引脚11、引脚18、引脚21、引脚27和引脚31均接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚16和引脚17均与所述电压转换电路的第二输出端Vvco相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚19通过并联的非极性电容C7和非极性电容C8接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚22通过电阻R2接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚23通过并联的非极性电容C9和非极性电容ClO接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚24通过并联的非极性电容Cll和非极性电容C12接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚25与所述微控制器模块的信号输入端相接，相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚29与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端与非极性电容C5的一端相接且通过电阻Rl接地；所述参考信号源包括晶体振荡器Ml，电阻R31和R32，以及非极性电容C23、C34和C35 ;所述晶体振荡器Ml的引脚2接地，所述晶体振荡器Ml的引脚3通过电阻R32与非极性电容C5的另一端相接，所述晶体振荡器Ml的引脚4与非极性电容C23的一端、非极性电容C35的一端和电阻R31的一端相接，所述电阻R31的另一端和非极性电容C34的一端均与所述电压转换电路的第一输出端VCC相接，所述非极性电容C23的另一端、非极性电容C35的另一端和非极性电容C34的另一端均接地；所述锁定指示灯包括LED灯Dl，电阻RlO和非极性电容C22 ;所述LED灯Dl的阳极通过电阻RlO与所述锁相环芯片ADF4350的引脚25相接且通过非极性电容C22接地，所述LED灯Dl的阴极接地；所述差分信号输出端口包括五脚接线端口 J2和J3，电阻R6和R11，以及非极性电容C18、C24和C25 ;所述五脚接线端口 J2的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J2的引脚5通过非极性电容C18与所述锁相环芯片ADF4350的引脚12相接且通过电阻R6与所述电压转换电路的第二输出端Vvco相接；所述五脚接线端口 J3的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J3的引脚5通过非极性电容C24与所述锁相环芯片ADF4350的引脚13相接且通过串联的电阻Rll和非极性电容C25接地，所述电阻Rll和非极性电容C25的连接端与所述电压转换电路的第二输出端Vvco相接。
[0008]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述外部参考信号源接口为五脚接线端口 J1，所述五脚接线端口 Jl的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 Jl的引脚5与非极性电容C5的另一端相接。
[0009]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器,其特征在于:所述微控制器模块为单片机PIC18F452。
[0010]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述按键输入电路模块为4X4矩阵按键电路。
[0011]上述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述液晶显示电路模块为IXD1602液晶显示屏。[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]1、本实用新型电路结构简单，体积小，设计合理，接线方便，实现了一种小型化宽带信号发生器。
[0014]2、本实用新型采用了锁相环芯片ADF4350，提供了一种从单个参考频率获得大量稳定而准确的输出频率的信号发生器，并且频率覆盖范围为137.5MHz到4400MHz，频率输出范围宽。
[0015]3、本实用新型使用晶体振荡器Ml作为参考信号源，能够使锁相环芯片ADF4350的相位锁定在希望的信号上，输出频谱纯度高。
[0016]4、本实用新型的实现成本低，实用性强，可广泛应用于通信与测试系统中。
[0017]综上所述，本实用新型结构简单，体积小，频率输出范围宽，输出频谱纯度高，实现成本低，实用性强，便于推广应用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0020]图2为本实用新型电源模块的电路原理图。
[0021]图3为本实用新型锁相环芯片ADF4350、参考信号源、锁定指示灯、差分信号输出端口和外部参考信号源接口的电路原理图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I一微控制器模块；2—按键输入电路模块；3—液晶显不电路模块；
[0024]4一锁相环芯片ADF4350 ； 5—电源模块；
[0025]5-1—5V直流电源；5-2—电压转换电路；6—参考信号源；
[0026]7—锁定指示灯；8—差分信号输出端口；
[0027]9一外部参考信号源接口。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本实用新型包括频率合成器模块和微控制器模块1，以及与微控制器模块I相接的按键输入电路模块2和液晶显示电路模块3，所述频率合成器模块包括锁相环芯片ADF4350和为频率合成器模块供电的电源模块5，以及与锁相环芯片ADF4350相接的参考信号源6、锁定指示灯7和差分信号输出端口 8，所述锁相环芯片ADF4350与微控制器模块I相接。
[0029]如图1所示，本实施例中，所述频率合成器模块还包括与锁相环芯片ADF4350相接的外部参考信号源接口 9。
[0030]如图2所示，本实施例中，所述电源模块5包括5V直流电源5-1和与5V直流电源5-1的输出端相接的电压转换电路5-2，所述电压转换电路5-2由芯片AMS1117，电阻R3，极性电容Cl和C2，以及非极性电容C3、C4、C13和C14构成；所述芯片AMS1117的引脚I接地，所述芯片AMSl117的引脚2与极性电容C2的正极、非极性电容C3的一端、非极性电容C4的一端和电阻R3的一端相接且为所述电压转换电路5-2的第一输出端VCC，所述电阻R3的另一端与非极性电容C13的一端和非极性电容C14的一端相接且为所述电压转换电路5-2的第二输出端Vvco，所述极性电容C2的负极、非极性电容C3的另一端、非极性电容C4的另一端、非极性电容C13的另一端和非极性电容C14的另一端均接地，所述芯片AMS1117的引脚3与5V直流电源5-1的输出端和极性电容Cl的正极相接，所述极性电容Cl的负极接地。
[0031 ] 如图3所示，本实施例中，所述频率合成器模块还包括电阻Rl、R2、R4、R5、R8和R9，以及非极性电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C15、C16和C17 ;所述锁相环芯片ADF4350的引脚1、引脚2和引脚3均与所述微控制器模块I的信号输出端相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚4、引脚6、引脚10、引脚26、引脚28和引脚32均与所述电压转换电路5-2的第一输出端VCC相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚5通过串联的电阻R9和电阻R8接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚7与非极性电容C15的一端、非极性电容C16的一端和电阻R5的一端相接，所述非极性电容C15的另一端接地，所述非极性电容C16的另一端接地通过串联的电阻R4和电阻R8接地，所述电阻R5的另一端与所述锁相环芯片ADF4350的引脚20相接且通过非极性电容C17接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚8、引脚9、引脚11、引脚18、引脚21、引脚27和引脚31均接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚16和引脚17均与所述电压转换电路5-2的第二输出端Vvco相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚19通过并联的非极性电容C7和非极性电容C8接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚22通过电阻R2接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚23通过并联的非极性电容C9和非极性电容ClO接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚24通过并联的非极性电容Cll和非极性电容C12接地，所述锁相环芯片ADF4350的引脚25与所述微控制器模块I的信号输入端相接，相接，所述锁相环芯片ADF4350的引脚29与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端与非极性电容C5的一端相接且通过电阻Rl接地；所述参考信号源6包括晶体振荡器Ml，电阻R31和R32，以及非极性电容C23、C34和C35 ;所述晶体振荡器Ml的引脚2接地，所述晶体振荡器Ml的引脚3通过电阻R32与非极性电容C5的另一端相接，所述晶体振荡器Ml的引脚4与非极性电容C23的一端、非极性电容C35的一端和电阻R31的一端相接，所述电阻R31的另一端和非极性电容C34的一端均与所述电压转换电路5-2的第一输出端VCC相接，所述非极性电容C23的另一端、非极性电容C35的另一端和非极性电容C34的另一端均接地；所述锁定指示灯7包括LED灯D1，电阻RlO和非极性电容C22 ;所述LED灯Dl的阳极通过电阻RlO与所述锁相环芯片ADF4350的引脚25相接且通过非极性电容C22接地，所述LED灯Dl的阴极接地；所述差分信号输出端口 8包括五脚接线端口 J2和J3，电阻R6和R11，以及非极性电容C18、C24和C25 ;所述五脚接线端口 J2的引脚1、引脚
2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J2的引脚5通过非极性电容C18与所述锁相环芯片ADF4350的引脚12相接且通过电阻R6与所述电压转换电路5_2的第二输出端Vvco相接；所述五脚接线端口 J3的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J3的引脚5通过非极性电容C24与所述锁相环芯片ADF4350的引脚13相接且通过串联的电阻Rll和非极性电容C25接地，所述电阻Rll和非极性电容C25的连接端与所述电压转换电路5-2的第二输出端Vvco相接。其中，所述锁相环芯片ADF4350的引脚I (CLK引脚)、引脚2 (DATA引脚)和引脚3 (LE引脚)用于接收所述微控制器模块I输出的控制信号。所述锁相环芯片ADF4350的引脚30是辅助信息输出引脚，可以通过插针对外输出，外部可以使用，也可以不使用。[0032]具体实施时，所述晶体振荡器Ml选择频率小于60MHz的晶体振荡器。
[0033]如图3所示，本实施例中，所述外部参考信号源接口 9为五脚接线端口 J1，所述五脚接线端口 Jl的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 Jl的引脚5与非极性电容C5的另一端相接。
[0034]本实施例中，所述微控制器模块I为单片机PIC18F452。所述按键输入电路模块2为4X4矩阵按键电路。所述液晶显示电路模块3为IXD1602液晶显示屏。
[0035]本实用新型使用时，通过操作按键输入电路模块2输入参考频率，微控制器模块I根据输入的参考频率输出对锁相环芯片ADF4350的频率控制信号，当锁相环芯片ADF4350的频率合成正常锁定后，点亮锁定指示灯7进行指示，频率合成后的信号通过差分信号输出端口 8输出，以备使用；微控制器模块I能够通过连接锁相环芯片ADF4350的引脚25(LD引脚)读取锁相环芯片ADF4350频率合成锁定的状态，液晶显示电路模块3用于显示当前的锁定状态和该宽带信号发生器的具体工作频率值。频率合成器模块的频率精度及温度稳定性由参考信号源6保证，另外，也可以通过在外部参考信号源接口 9上外接参考信号源的方式，保证频率合成器模块的频率精度及温度稳定性。
[0036]本实用新型的频率覆盖范围为137.5MHz到4400MHz，频率输出范围宽，且整体体积小，能够广泛应用于通信与测试系统中。
[0037]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:包括频率合成器模块和微控制器模块(I)，以及与微控制器模块(I)相接的按键输入电路模块(2)和液晶显示电路模块(3)，所述频率合成器模块包括锁相环芯片ADF4350 (4)和为频率合成器模块供电的电源模块(5)，以及与锁相环芯片ADF4350 (4)相接的参考信号源(6)、锁定指示灯(7)和差分信号输出端口(8)，所述锁相环芯片ADF4350 (4)与微控制器模块(I)相接。
2.按照权利要求1所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述频率合成器模块包括与锁相环芯片ADF4350 (4)相接的外部参考信号源接口(9)。
3.按照权利要求2所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述电源模块(5)包括5V直流电源(5-1)和与5V直流电源(5-1)的输出端相接的电压转换电路(5-2)，所述电压转换电路(5-2)由芯片AMS1117，电阻R3，极性电容Cl和C2，以及非极性电容C3、C4、C13和C14构成；所述芯片AMS1117的引脚I接地，所述芯片AMS1117的引脚2与极性电容C2的正极、非极性电容C3的一端、非极性电容C4的一端和电阻R3的一端相接且为所述电压转换电路(5-2)的第一输出端VCC，所述电阻R3的另一端与非极性电容C13的一端和非极性电容C14的一端相接且为所述电压转换电路(5-2)的第二输出端Vvco，所述极性电容C2的负极、非极性电容C3的另一端、非极性电容C4的另一端、非极性电容C13的另一端和非极性电容C14的另一端均接地，所述芯片AMSl117的引脚3与5V直流电源(5-1)的输出端和极 性电容Cl的正极相接，所述极性电容Cl的负极接地。
4.按照权利要求3所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述频率合成器模块还包括电阻Rl、R2、R4、R5、R8和R9，以及非极性电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C15、C16和C17 ;所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚1、引脚2和引脚3均与所述微控制器模块(I)的信号输出端相接，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚4、引脚6、引脚10、引脚26、引脚28和引脚32均与所述电压转换电路(5_2)的第一输出端VCC相接，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚5通过串联的电阻R9和电阻R8接地，所述锁相环芯片ADF4350(4)的引脚7与非极性电容C15的一端、非极性电容C16的一端和电阻R5的一端相接，所述非极性电容C15的另一端接地，所述非极性电容C16的另一端接地通过串联的电阻R4和电阻R8接地，所述电阻R5的另一端与所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚20相接且通过非极性电容C17接地，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚8、引脚9、引脚11、引脚18、引脚21、引脚27和引脚31均接地，所述锁相环芯片ADF4350 (4 )的引脚16和引脚17均与所述电压转换电路(5-2)的第二输出端Vvco相接，所述锁相环芯片ADF4350(4)的引脚19通过并联的非极性电容C7和非极性电容C8接地，所述锁相环芯片ADF4350(4)的引脚22通过电阻R2接地，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚23通过并联的非极性电容C9和非极性电容ClO接地，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚24通过并联的非极性电容Cll和非极性电容C12接地，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚25与所述微控制器模块(I)的信号输入端相接，所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚29与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端与非极性电容C5的一端相接且通过电阻Rl接地；所述参考信号源(6)包括晶体振荡器M1，电阻R31和R32，以及非极性电容C23、C34和C35;所述晶体振荡器Ml的引脚2接地，所述晶体振荡器Ml的引脚3通过电阻R32与非极性电容C5的另一端相接，所述晶体振荡器Ml的引脚4与非极性电容C23的一端、非极性电容C35的一端和电阻R31的一端相接，所述电阻R31的另一端和非极性电容C34的一端均与所述电压转换电路(5-2)的第一输出端VCC相接,所述非极性电容C23的另一端、非极性电容C35的另一端和非极性电容C34的另一端均接地；所述锁定指示灯(7)包括LED灯D1，电阻RlO和非极性电容C22 ;所述LED灯Dl的阳极通过电阻RlO与所述锁相环芯片ADF4350(4)的引脚25相接且通过非极性电容C22接地，所述LED灯Dl的阴极接地；所述差分信号输出端口(8)包括五脚接线端口 J2和J3，电阻R6和R11，以及非极性电容C18、C24和C25 ；所述五脚接线端口 J2的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J2的引脚5通过非极性电容C18与所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚12相接且通过电阻R6与所述电压转换电路(5-2)的第二输出端Vvco相接；所述五脚接线端口 J3的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 J3的引脚5通过非极性电容C24与所述锁相环芯片ADF4350 (4)的引脚13相接且通过串联的电阻Rll和非极性电容C25接地，所述电阻Rll和非极性电容C25的连接端与所述电压转换电路(5-2)的第二输出端Vvco相接。
5.按照权利要求4所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述外部参考信号源接口(9)为五脚接线端口 J1，所述五脚接线端口 Jl的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4均接地，所述五脚接线端口 Jl的引脚5与非极性电容C5的另一端相接。
6.按照权利要求1所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述微控制器模块(I)为单片机PIC18F452。
7.按照权利要求1所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述按键输入电路模块(2)为4X4矩阵按键电路。
8.按照权利要求1所述的一种基于锁相环芯片ADF4350的宽带信号发生器，其特征在于:所述液晶显示电路模块(3)为IXD1602液晶显示屏。
【文档编号】H03L7/08GK203661040SQ201420021707
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】马延军 申请人:西安科技大学