频率合成信号源,Multi-frequency signal generator

频率合成信号源,Multi-frequency signal generator

关键字：频率信号源

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0.2ppm/℃，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。

作者：郑茂欣