[发明专利]一种微伏级交流信号产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号产生装置，特别涉及一种微伏级交流信号产生装置。

背景技术

随着科技的发展，信号源在通信、测控、导航、雷达等领域有着越来越广泛的应用。信号产生装置作为信号源的核心技术，必须满足输出幅度可调、频率可调等要求。传统的信号源普遍采用DDS产生频率可调的信号，采用模拟电位器或者数字电位器调节输出电压的大小，这些技术的应用虽然能使信号源比较好的达到上述要求，但是普遍存在频带不够宽、幅度精度低、信号噪声大等缺陷。对于需要输出高精度、低幅度、可调制、低噪声、低失真的信号等更严苛的要求，传统的信号源更显得无能为力。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本发明提出一种微伏级交流信号产生装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种微伏级交流信号产生装置，包括人机界面、处理器、DDS电路、数控衰减电路、滤波电路、信号反馈电路、模拟衰减电路以及输出接口。其中，所述人机界面用于获得输出信号的参数，包括输出信号的幅度、频率、调制类型、扫描时间等信息；所述处理器用于控制外围电路并处理数据；

所述DDS电路用于输出频率可控的交流信号，作为数控衰减电路的信号源；所述数控衰减电路能根据处理器给出的控制值对DDS输出的交流信号进行精确衰减并对信号进行调制；所述滤波电路能有效滤除信号在数字化处理过程中带来的噪声与干扰；所述信号反馈电路能精确采集滤波电路输出信号的幅值转换为数字信号提供给处理器分析；所述模拟衰减电路能将滤波电路的输出信号进行再次的精确衰减，并平衡输出信号的幅频曲线；所述输出接口用于电路与外部设备的连接并保证良好的屏蔽功能。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本装置产生的微伏信号比普通函数信号发生器产生的微伏信号精确，分辨率高，在同样的带宽下较高信噪比。

2、本装置产生的微伏信号具有调制效果，与传统函数信号发生器的输出信号相比，在带宽范围内的幅频曲线平坦，且失真度低。

附图说明

图1是微伏级交流信号产生装置的结构图；

图2是一个数控衰减电路的实施例；

图3是滤波电路的结构示意图；

图4是模拟衰减网络的实施例；

图5是信号反馈电路结构示意图。

具体实施例

图1是微伏级交流信号产生装置的结构图。人机界面101、处理器102、DDS电路103、数控衰减104、滤波电路105、信号反馈电路106、模拟衰减网络107以及输出接口108。人机界面101是触摸显示屏，可通过其设置输出波形的参数并交由处理器处理。处理器102采集外围电路反馈信号并加以分析处理。DDS电路103根据处理器给出的控制值输出频率可调的交流信号。数控衰减电路104以DDS电路103的输出信号作为信号源并根据处理器102给出的控制值对信号源的信号进行幅度调制和衰减，滤波电路105接收数控衰减电路104的输出信号并对带外噪声进行大幅度的抑制，滤波后的输出信号一路传输给信号反馈电路106进行幅度采样以实时校准输出信号幅度，另一路输出信号传输给模拟衰减网络107进行衰减得到最终的微伏信号，输出接口108将微伏信号传输给外部设备。

人机界面主要是一种可触摸显示屏，通过其设置输出波形的参数并反馈给处理器。

处理器主要完成对外围电路反馈数据的分析和处理并给出相应的控制信号。

DDS电路主要是DDS芯片及其外围电路。DDS芯片内部包含数控振荡器（NCO）、频率和相位调节器、Signal ROM、数模转换器（DAC）、电压调整器。数控振荡器产生一个初始振荡信号，频率和相位调节器对初始振荡信号进行频率和相位修正。Signal ROM用于寄存交流信号的相位值，数模转换器用于将外围处理器输入的数字值转换为模拟信号输出。电压调整器对输出信号的幅度进行校正。

数控衰减电路利用DDS电路的输出交流信号作为信号源，再根据处理器给出的幅度控制值对交流信号进行幅度控制、包括数控精确衰减与输出波形调制。所述数控衰减电路能将DDS电路的输出信号进行高达12位的精确衰减并且输入信号频带宽度高达200KHz，所述数控衰减电路能实现对波形的调制，例如线性、高斯、脉冲、SinX/X等调制方式。

滤波电路利用有源滤波加无源滤波的方式，能对数控衰减电路的输出信号进行高达9阶次的滤波，对带内的信号基本无影响，对带外的信号能进行大于60dB衰减。