專利名稱：鎖相-頻率電壓轉換式校準源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鎖相－頻率電壓轉換式校準源，屬于計量測試儀器。
上海電表廠生產的YJ108型直流毫伏源是一種精密的直流電壓源，用于標定具有熱電偶或直流電壓輸入的DDZⅢ型各種高輸入阻抗參數顯示儀和各種熱電偶溫控儀表。它是由基準電源、毫伏電發生器、冷端補償橋路、設定網絡、加法器及電流放大器組成，它的主要缺點是不能標定動圈式儀表，成本較高。
本實用新型的目的是提供一種鎖相－頻率電壓轉換式校準源，它是一種結構簡單，成本較低，輸出為連續可調的精密直流電壓源。
本實用新型的目的是這樣實現的，它由晶體振蕩器、整形電路、分頻器、鎖相環、頻率電壓轉換電路、毫伏發生器組成，晶體振蕩器的輸出經整形電路接分頻器的輸入端、分頻器的輸出接鎖相環的輸入端，鎖相環的輸出接毫伏發生器，鎖相環由相位比較器，低通濾波器，壓控振蕩器及設定網絡組成，相位比較器的輸出經低通濾波器接壓控振器的輸入端，壓控振蕩器的輸出經設定網絡接相位比較器的另一輸入端。
下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2、3為本實用新型的電路原理圖。
由圖可知，晶體振電路由晶體JW1、C1、C2、R1、IC1－1組成。其振蕩頻率為10Hz。整形電路由IC1－2組成，IC1－1、IC1－2、IC1－3為六反相器CC4069中的三個。分頻器由IC2、IC3組成。IC2、IC3采用CC4518。IC2、IC3各為÷100分頻器，故IC3的輸出f11Hz。
鎖相環的相位比較器和壓控振蕩器VCO由集成塊IC4(75C4046)構成。低通濾波器由IC4的外接元件R2、R3，C3組成。
鎖相環的設定網絡采用可預置分頻器，它由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相應的指輪開關KL1、KL2、KL3、KL4、KL5組成。
頻率電壓轉換器采用集成模塊FVC。毫伏發生器由IC10(DL802)及外接元件R27、R28、R29組成。
本實用新型的工作原理如下晶體振蕩器輸出頻率為f0＝104Hz信號，經整形電路整形后送至IC2、IC3組成的分頻器(÷104)，然后得f＝1Hz，IC3的輸出f1送至IC4的14腳，即相位比較器的一個輸入端。
鎖相環的壓控振蕩器VCO的輸出f2送到可預置1／N計數器進行分頻，可予置1／N計數器由IC5、IC6、IC7、IC8、IC9五片CC14522和五只8、4、2、1編碼的指輪開關組成，分頻系數N＝10000N5＋1000N4＋100N3＋10N2＋N1。這里N1、N2、N3、N4、N5分別對應指輪開關L1、KL2、KL3、KL4、KL5所設置的數。N的變化范圍為00001－99999。可予置分頻器的輸入頻率為f2，它的輸出頻率為f2′，f2′＝f2／N，其輸出接至IC4的3腳，經過相位比較器、低通濾波器后得到控制電壓Vd，使VCO產生高穩定度的倍頻基準信號f2。
設晶振頻率為f0，經過分頻器得基準頻率f1，設分頻系數為m，f1＝f0／m，f1送到相位比較器的一個輸入端。VCO產生的頻率f2經可予置分頻器得f2′＝f2／N，再送到相位比較器的另一輸入端。當相位鎖定后，f1＝f2′，f0／m＝f2／N，f2＝N(f0／m)，因為f0＝104Hz，m＝104，則f2＝N(Hz)，N的變化范圍為1－99999，則f2＝Hz。
f2輸入到頻率電壓轉換器FVC的輸入端2。FVC采用QD453K檔FVC變換器。它的輸入頻率范圍0－100KHz，輸出電壓0－10V，1Hz產生100μV電壓。
FVC的輸出接至單刀雙擲開關K1，當K1板向下時，輸出電壓為0－10V，最小步進值100μV，基本誤差±0.05％Ux±4mv。Ux為設定值。若改變FVC的外接連線，還可獲得－3－＋7V、－5－＋5V，－10－＋10V的輸出電壓。K1板向上時，FVC的輸出經R27、R28組成的分壓器至IC10的1腳，IC10為DL802高輸入阻抗運算放大器。C10的輸出為步進值為1μV的毫伏源。
IC10的輸出端6與地之間串接開關K2和R30，R30為5Ω。IC10的輸出端6還串有R31至輸出，R31為15Ω。當檢定動圈表時，K2閉合，由于R30為5Ω，符合國家檢定規程要求。由于R31串接在輸出端，則mv輸出端可直接連接動圈表的輸入端。根據DL802指標要求，檢定動圈表時，允許毫伏最大輸出為50mv。檢定高輸入阻抗儀表時，K2斷開，允許最大毫伏輸出為100mv。
本實用新型的優點是結構簡單、成本低、精度高。并能較容易擴展為具有交直流電壓，交直流電流及電阻五種輸出功能的精密校準源，用于校準低精度的數字模擬儀表，也可作為精密的交直流恒壓或恒流源使用。
權利要求1.一種鎖相—頻率電壓轉換式校準源，其特征在于它由晶體振蕩器、整形電路、分頻器、鎖相環、頻率電壓轉換電路、毫伏發生器組成，晶體振蕩器的輸出經整形電路接分頻器的輸入端、分頻器的輸出接鎖相環的輸入端，鎖相環的輸出接毫伏發生器，鎖相環由相位比較器，低通濾波器，壓控振蕩器及設定網絡組成，相位比較器的輸出經低通濾波器接壓控振器的輸入端，壓控振蕩器的輸出經設定網絡接相位比較器的另一輸入端。
2.根據權利要求1所述的校準源，其特征在于晶體振蕩器由晶體JW1、C1、C2、R1、IC1－1。
3.根據權利要求2所述的校準源，其特征在于整形電路由IC1－2、IC1－3組成。
4.根據權利要求3所述的校準源，其特征在于分頻器由IC2、IC3組成。
5.根據權利要求4所述的校準源，其特征在于鎖相環的相位比較器和壓控振蕩器由集成塊IC4(74C4046)構成，低通濾波器由IC4的外接元件R2、R3、C3組成。
6.根據權利要求5所述的校準源，其特征在于鎖相環的設定網絡可采用可預置分頻器，它IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相應的指輪開關KL1、KL2、KL3、KL4、KL5組成。
7.根據權利要求6所述的校準源，其特征在于頻率電壓轉換器采用集成模塊FVC。
8.根據權利要求7所述的校準源，其特征在于毫伏發生器由IC10(DL802)及其外接元件R27、R28、R29組成。
專利摘要本實用新型涉及一種鎖相-頻率電壓轉換式校準源，屬于計量測試儀器，它由晶體振蕩器，整形電路、分頻器、具有設定網絡的鎖相環，頻率電壓轉換電路，毫伏發生器組成，它具有結構簡單，成本低，精度的優點，可標定動圈式儀表。并能較容易擴展為具有交直流電壓，交直流電流及電阻五種輸出功能的精密校準源，用于校準低精度的數字模擬儀表，也可作為精密的交直流恒壓或恒流源使用。
文檔編號G01R35/00GK2135787SQ92230359
公開日1993年6月9日 申請日期1992年8月14日 優先權日1992年8月14日
發明者陳建斌 申請人:陳建斌