[实用新型]一种双路相位相关信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号源技术领域，特别涉及双通道信号源，具体是一种双路相位相关信号发生器。 

背景技术

双路相位相关信号发生器广泛应用于雷达跟踪与检测、航空航天测控、正交调制系统、锁定放大器等需要双路同频相位差可调的相干信号输出的信号源的场合。

通常有两种方法实现具有确定相位差的两路信号：一是采用传统的模拟移相技术（如电感移相、阻容移相、变压器移相等），它直接对模拟信号进行移相。采用此法制造的移相器有许多不足，如：相位差输出波形易受输入波形的影响、移相操作不方便、相位差角度受所接负载和时间等因素的影响而产生漂移、相位差精度不高；另一种是采用数字移相技术，是目前移相技术的潮流。它是先将模拟信号或相位差数字化，移相后再还原成模拟信号。

数字移相技术的实现主要有两种方式：一是将波形的延时映射为信号间的相位差。它先将参考信号整形为方波，并以此信号为基准，延时产生另一个同频的方波信号，再通过波形变换电路将方波信号还原成正弦信号。以延时的长短来决定两信号间的相位值。此方法硬件电路复杂，要求有锁相和波形变化电路，延时不好控制，相位差精度不高。二是将波形存储器地址的偏移量映射为信号间的相位差。它先将正弦信号数字化，生成一张数据表并固化在ROM中，多路D/A转换芯片在控制器的控制下连续地循环输出该数据表，就可获得多路正弦信号。当D/A转换芯片所获得的数据序列完全相同时，则转换所得到的几路正弦信号无相位差，称为同相。当D/A转换芯片所获得的数据序列不同时，则转换所得到的正弦信号之间就存在相位差。相位差的值与数据表中数据的总个数及数据地址的偏移量有关。此方法需要微控制器与多个D/A协同操作，且输出信号的幅度及相位差不能任意调节。

目前，国内市场上成熟的双通道信号源多为非相关结构，其两路输出波形不相干，无法准确设定两路信号的相位差。国内的产品在种类和技术指标上与国外产品存在很大的差距，特别是在军事、航空航天、通信等高端产品市场中无法与国外产品竞争。而双路相位相关信号发生器在雷达跟踪与检测、航空航天测控、正交调制系统、锁定放大器等应用场合具有重要意义。

因此，提供一种频率更高，性能更稳定，相位差可任意调节，输出信号幅度可调的双路相位相关信号发生器，是该领域技术人员需着手解决的问题之一。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种双路相位相关信号发生器，为解决传统的模拟移相技术输出波形不稳定、移相操作不方便且相位差易漂移，数字移相技术输出信号相位差难以任意调节，且相位差精度不高的问题提供硬件实现基础。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种双路相位相关信号发生器，包括微控制器，所述微控制器与人机交互设备、第一路DDS芯片、第二路DDS芯片连接，所述第一路DDS芯片经第一差分转单端电路、第一低通滤波电路与第一程控放大电路连接；所述第二路DDS芯片经第二差分转单端电路、第二低通滤波电路与第二程控放大电路连接；所述第一路DDS芯片与第二路DDS芯片均与时钟调理电路连接；所述时钟调理电路的有源晶振与单端转差分电路连接。

    所述程控增益放大电路包括压控增益放大芯片、双输出通道DAC芯片、双运放芯片、全差分运放芯片和基准电压芯片；所述压控增益放大芯片与所述全差分运放芯片连接，所述双输出通道DAC芯片B路输出与所述双运放芯片A路同相输入端连接，所述双运放芯片B路输出端与所述全差分运放芯片的共模输入端连接，所述基准电压芯片与所述双运放芯片B路同相输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型通过两路DDS产生两路频率稳定度高、频率范围宽、相位可任意调节的正弦信号，为解决传统的模拟移相技术输出波形不稳定、移相操作不方便且相位差易漂移，数字移相技术输出信号相位差难以任意调节且相位差精度不高的问题提供了硬件实现基础；本实用新型通过差分转单端电路将DDS的差分输出转换成单端输出，能够消除部分共模噪声，改善信号质量；本实用新型通过椭圆滤波器来实现低通滤波功能，它能以较低的阶数获得更窄的过渡带宽和较小的阻带波动；本实用新型通过大增益变化范围的程控放大器来实现对信号输出幅值大幅度的调节，在输出幅值较小时，能有效抑制噪声，能保证音频到射频段范围的通带起伏；本实用新型通过时钟调理电路将有源晶振的单端时钟输出调理为同步两路DDS的差分时钟输出，消除部分共模噪声，提高时钟信号质量。本实用新型解决了目前市场上成熟的双通道信号源多为非相关结构，其两路输出波形不相干，无法准确设定两路信号的相位差的问题。