一種壓頻轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，屬于壓頻轉(zhuǎn)換電路的【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題為：提供一種量程可調(diào)、脈寬可調(diào)，且兼容性較好的壓頻轉(zhuǎn)換電路；采用的技術(shù)方案為：一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，包括：基礎(chǔ)電路，所述壓頻轉(zhuǎn)換電路還包括電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路和電平轉(zhuǎn)換電路，所述基礎(chǔ)電路分別與電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路以及電壓信號輸入端子A1相連，電源電路與電源輸入端子A2相連，單穩(wěn)態(tài)電路與所述電平轉(zhuǎn)換電路相連，電平轉(zhuǎn)換電路分別與第一脈沖信號輸出端子B1和第二脈沖信號輸出端子B2相連；本實用新型適用于壓頻轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。
【專利說明】一種壓頻轉(zhuǎn)換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，屬于壓頻轉(zhuǎn)換電路的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]壓頻轉(zhuǎn)換電路是一種實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的電路，它是將模擬電壓量變換為脈沖信號，該輸出脈沖信號的頻率與輸入電壓的大小成正比，目前的壓頻轉(zhuǎn)換電路，除了超寬帶(UWB)技術(shù)以外，還有數(shù)字式脈寬信號調(diào)制電路，而這些壓頻轉(zhuǎn)化電路的量程和脈寬大都不可調(diào)節(jié)，且兼容性較差，此外，現(xiàn)今存在的壓頻轉(zhuǎn)換電路大多都需要利用單片機或者FPGA芯片來控制產(chǎn)生信號，進而使得整個電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本較高，難以形成大范圍的推廣應(yīng)用，只限于局限的學(xué)術(shù)研究。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為:提供一種量程可調(diào)、脈寬可調(diào)，且兼容性較好的壓頻轉(zhuǎn)換電路。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，包括:基礎(chǔ)電路，所述壓頻轉(zhuǎn)換電路還包括電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路和電平轉(zhuǎn)換電路，所述基礎(chǔ)電路分別與電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路以及電壓信號輸入端子Al相連，電源電路與電源輸入端子A2相連，單穩(wěn)態(tài)電路與所述電平轉(zhuǎn)換電路相連，電平轉(zhuǎn)換電路分別與第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2相連。
[0005]所述基礎(chǔ)電路包括壓頻轉(zhuǎn)換芯片和脈寬調(diào)理電容Cl，所述電源電路包括去耦電容C2、穩(wěn)壓電源芯片和去耦電容C3，所述量程轉(zhuǎn)換電路包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和控制開關(guān)K1，所述單穩(wěn)態(tài)電路包括反相器U1、電阻R3、電阻R4、可變電容C4和與非門Tl，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8和NPN型三極管Ql ;所述穩(wěn)壓電源芯片的輸入端IN并接去耦電容C2的一端后與電源輸入端子A2相連，穩(wěn)壓電源芯片的輸出端OUT并接去耦電容C3的一端和電阻R3的一端后與所述壓頻轉(zhuǎn)換芯片的電源端Vs相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片的電壓輸入端VIN依次串接第二分壓電阻R2和第一分壓電阻Rl后與所述電壓信號輸入端子Al相連，所述控制開關(guān)Kl并接在第二分壓電阻R2的兩端，壓頻轉(zhuǎn)換芯片的脈寬調(diào)制端Cos與脈寬調(diào)理電容Cl的一端相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片的脈沖輸出端Fout并接所述反相器Ul的輸入端后與所述與非門Tl的第一輸入端相連，反相器Ul的輸出端并接電阻R3的另一端后與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端并接與非門Tl的第二輸入端后與可變電容C4的一端相連,與非門Tl的輸出端并接所述第一脈沖信號輸出端子BI后與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端并接電阻R6的一端后與所述NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的集電極與+5V電壓相連，NPN型三極管Ql的發(fā)射極并接電阻R7的一端后與電阻R8的一端相連，電阻R7的另一端與所述第二脈沖信號輸出端子B2相連，電阻R8的另一端、電阻R6的另一端、可變電容C4的另一端、脈寬調(diào)理電容Cl的另一端、去耦電容C3的另一端、去耦電容C2的另一端和所述穩(wěn)壓電源芯片的接地端GND均接地；所述壓頻轉(zhuǎn)換芯片為VFCllO芯片。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0007]1、本實用新型中的壓頻轉(zhuǎn)換電路包括基礎(chǔ)電路、電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電壓信號輸入端子Al、電源輸入端子A2、第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2，所述基礎(chǔ)電路分別與電源電路、量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路以及電壓信號輸入端子Al相連，電源電路與電源輸入端子A2相連，單穩(wěn)態(tài)電路與所述電平轉(zhuǎn)換電路相連，電平轉(zhuǎn)換電路分別與第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2相連；本技術(shù)方案以基礎(chǔ)電路為核心，增加了量程轉(zhuǎn)換電路、單穩(wěn)態(tài)電路和電平轉(zhuǎn)換電路，其中，量程轉(zhuǎn)換電路使得頻率能夠有2MHz和4MHz兩種不同的輸出；單穩(wěn)態(tài)電路能夠使基礎(chǔ)電路輸出的頻率信號具有更小的脈沖寬度，使該脈寬輸出更加符合實際應(yīng)用的要求；電平轉(zhuǎn)換電路是對單穩(wěn)態(tài)電路輸出的信號進行幅值和驅(qū)動能力的調(diào)制，使該輸出信號能夠適用于CMOS和TTL兩種不同的電路，提高了壓頻轉(zhuǎn)換器的兼容性。
[0008]2、本實用新型中的壓頻轉(zhuǎn)換電路采用模擬電子芯片以及其他元器件組成，避免了使用價格昂貴的單片機、FPGA芯片和DSP芯片等，制作成本低，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)換頻率高，轉(zhuǎn)換時間短，線性度小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明；
[0010]圖1為本實用新型中壓頻轉(zhuǎn)換電路安裝在封裝殼體中的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實用新型中壓頻轉(zhuǎn)換電路安裝在封裝殼體中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本實用新型的電路原理圖；
[0014]圖中:I為封裝殼體，2為封裝蓋，3為壓頻轉(zhuǎn)換電路板，4為基礎(chǔ)電路，5為電源電路，6為量程轉(zhuǎn)換電路，7為單穩(wěn)態(tài)電路，8為電平轉(zhuǎn)換電路，9為電源電壓輸入接頭，10為脈沖信號輸出接頭，11為量程轉(zhuǎn)換開關(guān)，12為脈寬調(diào)制旋鈕，13為電平轉(zhuǎn)換開關(guān)，14為壓頻轉(zhuǎn)換芯片，15為穩(wěn)壓電源芯片，16為凸臺，17為螺釘。

【具體實施方式】
[0015]如圖圖4所示,一種壓頻轉(zhuǎn)換電路,包括:基礎(chǔ)電路4、電源電路5、量程轉(zhuǎn)換電路6、單穩(wěn)態(tài)電路7、電平轉(zhuǎn)換電路8、電壓信號輸入端子Al、電源輸入端子A2、第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2，所述基礎(chǔ)電路4分別與電源電路5、量程轉(zhuǎn)換電路6、單穩(wěn)態(tài)電路7以及電壓信號輸入端子Al相連，電源電路5與電源輸入端子A2相連，單穩(wěn)態(tài)電路7與所述電平轉(zhuǎn)換電路8相連，電平轉(zhuǎn)換電路8分別與第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2相連；在實際應(yīng)用中，將該壓頻轉(zhuǎn)換電路均制作在一塊壓頻轉(zhuǎn)換電路板3上，所述壓頻轉(zhuǎn)換電路板3封裝在頂部開有口的封裝殼體1，封裝殼體I的頂部開口處設(shè)有封裝蓋2，所述封裝殼體I和封裝蓋2均可由鋁材料制成；封裝殼體I上設(shè)置有電源電壓輸入接頭9、脈沖信號輸出接頭10、量程轉(zhuǎn)換開關(guān)11、脈寬調(diào)制旋鈕12和電平轉(zhuǎn)換開關(guān)13，所述電源電壓輸入接頭9可為四芯航空接頭，并分別與所述電壓信號輸入端子Al和所述電源輸入端子A2相連，所述脈沖信號輸出接頭10可為BNC接頭，并分別與所述第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2相連，所述量程轉(zhuǎn)換開關(guān)11與所述量程轉(zhuǎn)換電路6相連，所述脈寬調(diào)制旋鈕12與所述單穩(wěn)態(tài)電路7相連，所述電平轉(zhuǎn)換開關(guān)13與所述電平轉(zhuǎn)換電路8相連。
[0016]本實施例中的具體電路連接結(jié)構(gòu)如下:所述基礎(chǔ)電路4可包括壓頻轉(zhuǎn)換芯片14和脈寬調(diào)理電容Cl，壓頻轉(zhuǎn)換芯片14可為VFCl 10芯片，所述電源電路5可包括去耦電容C2、穩(wěn)壓電源芯片15和去耦電容C3，所述量程轉(zhuǎn)換電路6可包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和控制開關(guān)K1，所述單穩(wěn)態(tài)電路7可包括反相器U1、電阻R3、電阻R4、可變電容C4和與非門Tl，所述電平轉(zhuǎn)換電路8可包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8和NPN型三極管Ql ;而所述穩(wěn)壓電源芯片15的輸入端IN并接去耦電容C2的一端后與電源輸入端子A2相連，穩(wěn)壓電源芯片15的輸出端OUT并接去耦電容C3的一端和電阻R3的一端后與所述壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的電源端Vs相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的電壓輸入端VIN依次串接第二分壓電阻R2和第一分壓電阻Rl后與所述電壓信號輸入端子Al相連，所述控制開關(guān)Kl并接在第二分壓電阻R2的兩端，壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的脈寬調(diào)制端Cos與脈寬調(diào)理電容Cl的一端相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的脈沖輸出端Fout并接所述反相器Ul的輸入端后與所述與非門Tl的第一輸入端相連，反相器Ul的輸出端并接電阻R3的另一端后與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端并接與非門Tl的第二輸入端后與可變電容C4的一端相連,與非門Tl的輸出端并接所述第一脈沖信號輸出端子BI后與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端并接電阻R6的一端后與所述NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的集電極與+5V電壓相連，本實施例中，穩(wěn)壓電源芯片15的輸出端OUT輸出的電壓為+5V，因此，NPN型三極管Ql的集電極可與穩(wěn)壓電源芯片15的輸出端OUT相連；NPN型三極管Ql的發(fā)射極并接電阻R7的一端后與電阻R8的一端相連，電阻R7的另一端與所述第二脈沖信號輸出端子B2相連，電阻R8的另一端、電阻R6的另一端、可變電容C4的另一端、脈寬調(diào)理電容Cl的另一端、去耦電容C3的另一端、去耦電容C2的另一端和穩(wěn)壓電源芯片15的接地端GND均接地；具體地，所述量程轉(zhuǎn)換開關(guān)11與所述量程轉(zhuǎn)換電路6中的控制開關(guān)Kl相連，可通過操作量程轉(zhuǎn)換開關(guān)11對控制開關(guān)Kl進行斷開或閉合，本實施例中，當(dāng)控制開關(guān)Kl斷開時壓頻轉(zhuǎn)換器的輸出頻率為2MHz，當(dāng)控制開關(guān)Kl閉合時壓頻轉(zhuǎn)換器的輸出頻率為4MHz ;所述脈寬調(diào)制旋鈕12與所述單穩(wěn)態(tài)電路7中的可變電容C4相連，通過脈寬調(diào)制旋鈕12，可對可變電容C4進行微調(diào)，進而可使壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的輸出頻率達到一個更小的脈寬范圍；所述電平轉(zhuǎn)換開關(guān)13均與所述電平轉(zhuǎn)換電路8和第一脈沖信號輸出端子B1、第二脈沖信號輸出端子B2之間的輸出回路相連，通過操作電平轉(zhuǎn)換開關(guān)13，可使電平轉(zhuǎn)換電路8和第一脈沖信號輸出端子B1、第二脈沖信號輸出端子B2之間的任一輸出回路接通，當(dāng)電平轉(zhuǎn)換電路8和第一脈沖信號輸出端子BI之間的輸出回路接通，則壓頻轉(zhuǎn)換器輸出適配于CMOS電路的電平，當(dāng)電平轉(zhuǎn)換電路8和第二脈沖信號輸出端子B2之間的輸出回路接通，則壓頻轉(zhuǎn)換器輸出適配于TTL電路的電平。
[0017]本實施例中，所述封裝殼體I可呈方形結(jié)構(gòu)，所述封裝蓋2通過緊固螺釘固定于封裝殼體I的頂部，具體地，在所述封裝殼體I的四個頂角處分別設(shè)置螺孔，而在所述封裝蓋2的四個頂角處也分別設(shè)置與所述封裝殼體I四個頂角的螺孔相互配合的螺孔，并通過螺釘將封裝蓋2的四個頂角與封裝殼體I的四個頂角固定在一起；在封裝殼體I內(nèi)部的相對兩側(cè)分別設(shè)有兩個凸臺16，凸臺16上均開有螺孔，所述壓頻轉(zhuǎn)換電路板3上相對應(yīng)的位置設(shè)有與所述螺孔相配合使用的螺釘17，壓頻轉(zhuǎn)換電路板3通過螺釘17固定于凸臺16上方；為了保護壓頻轉(zhuǎn)換電路板3上的元器件，所述壓頻轉(zhuǎn)換電路板3的上表面和下表面均涂覆有硅膠；為了保護整個壓頻轉(zhuǎn)換電路板3，所述封裝殼體I的內(nèi)部空間均灌滿聚氨酯材料；所述壓頻轉(zhuǎn)換電路板3上的所有元器件均為軍品級元器件。
[0018]本實施例中，壓頻轉(zhuǎn)換芯片14的功能是將從電源電壓輸入接頭9獲取的電壓信號進行轉(zhuǎn)換后輸出，而壓頻轉(zhuǎn)換芯片14本身可以提供滿量程為2MHz和4MHz的脈沖輸出，量程轉(zhuǎn)換電路6的作用就是使得上述量程變?yōu)橥獠靠烧{(diào)；而壓頻轉(zhuǎn)換芯片14本身輸出的脈沖信號由于芯片自身的局限性脈寬只能達到10ns左右，難以符合某些實際應(yīng)用中脈寬較窄的特殊要求，單穩(wěn)態(tài)電路7的作用就是將壓頻轉(zhuǎn)換芯片14輸出的脈沖信號進行二次調(diào)制，將脈寬調(diào)節(jié)到10ns以下，并且可以通過外部可變電容器實現(xiàn)外部微調(diào)；實際應(yīng)用中，TTL電平和CMOS電平不同，但是壓頻轉(zhuǎn)換器必須能夠?qū)崿F(xiàn)對不同電平要求的滿足，此時，電平轉(zhuǎn)換模塊8除了滿足不同的電平要求外，還能夠根據(jù)不同要求的驅(qū)動電流進行輸出；除此之外，本實施例中的壓頻轉(zhuǎn)換器采用模擬電子芯片和其他元器件組成電路，避免了使用比較昂貴的單片機、FPGA芯片和DSP芯片等，優(yōu)于一般的壓頻轉(zhuǎn)換電路，具有成本低，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)換頻率高，轉(zhuǎn)換時間短，線性度小等優(yōu)點，具有實質(zhì)性特點和進步。
[0019]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，包括:基礎(chǔ)電路(4)，其特征在于:所述壓頻轉(zhuǎn)換電路還包括電源電路(5 )、量程轉(zhuǎn)換電路(6 )、單穩(wěn)態(tài)電路(7 )和電平轉(zhuǎn)換電路(8 )，所述基礎(chǔ)電路(4 )分別與電源電路(5)、量程轉(zhuǎn)換電路(6)、單穩(wěn)態(tài)電路(7)以及電壓信號輸入端子Al相連，電源電路(5 )與電源輸入端子A2相連，單穩(wěn)態(tài)電路(7 )與所述電平轉(zhuǎn)換電路(8 )相連，電平轉(zhuǎn)換電路(8)分別與第一脈沖信號輸出端子BI和第二脈沖信號輸出端子B2相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:所述基礎(chǔ)電路(4)包括壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)和脈寬調(diào)理電容Cl，所述電源電路(5)包括去耦電容C2、穩(wěn)壓電源芯片(15)和去耦電容C3，所述量程轉(zhuǎn)換電路(6)包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和控制開關(guān)K1，所述單穩(wěn)態(tài)電路(7)包括反相器U1、電阻R3、電阻R4、可變電容C4和與非門Tl，所述電平轉(zhuǎn)換電路(8)包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8和NPN型三極管Ql ； 所述穩(wěn)壓電源芯片(15)的輸入端IN并接去耦電容C2的一端后與電源輸入端子A2相連，穩(wěn)壓電源芯片(15)的輸出端OUT并接去耦電容C3的一端和電阻R3的一端后與所述壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)的電源端Vs相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)的電壓輸入端VIN依次串接第二分壓電阻R2和第一分壓電阻Rl后與所述電壓信號輸入端子Al相連，所述控制開關(guān)Kl并接在第二分壓電阻R2的兩端，壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)的脈寬調(diào)制端Cos與脈寬調(diào)理電容Cl的一端相連，壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)的脈沖輸出端Fout并接所述反相器Ul的輸入端后與所述與非門Tl的第一輸入端相連,反相器Ul的輸出端并接電阻R3的另一端后與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端并接與非門Tl的第二輸入端后與可變電容C4的一端相連,與非門Tl的輸出端并接所述第一脈沖信號輸出端子BI后與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端并接電阻R6的一端后與所述NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的集電極與+5V電壓相連，NPN型三極管Ql的發(fā)射極并接電阻R7的一端后與電阻R8的一端相連，電阻R7的另一端與所述第二脈沖信號輸出端子B2相連，電阻R8的另一端、電阻R6的另一端、可變電容C4的另一端、脈寬調(diào)理電容Cl的另一端、去耦電容C3的另一端、去耦電容C2的另一端和穩(wěn)壓電源芯片(15)的接地端GND均接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:所述壓頻轉(zhuǎn)換芯片(14)為VFCllO 芯片。
【文檔編號】H03M1/12GK203984400SQ201420362264
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】劉俊, 丑修建, 郭濤, 鮑愛達 申請人:蘇州中盛納米科技有限公司