[實(shí)用新型]可同相位掃描且相互隔離的壓控晶體振蕩發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320817606.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203708217U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;許朋;常宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心
• 主分類(lèi)號(hào): H03L7/099
• 分類(lèi)號(hào): H03L7/099
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密激光光譜計(jì)量領(lǐng)域，涉及一種壓控晶體振蕩發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

可同相位掃描且相互隔離的壓控晶體振蕩信號(hào)源是高分辨原子分子光譜學(xué)、新型原子鐘、光纖通信及等領(lǐng)域中不可缺少的工具。

晶體壓控振蕩信號(hào)源（voltage-controlled?crystal?oscillator,VCXO）是目前被廣泛應(yīng)用于電子信息工業(yè)，原子頻標(biāo)如：氫鐘、銫鐘及銣鐘中也需要高精度的壓控振蕩器，并且其作為核心部件被應(yīng)用于時(shí)頻計(jì)量?jī)x及信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字頻率計(jì)等電子儀器的生產(chǎn)。晶體壓控振蕩信號(hào)源主要由石英諧振器、變?nèi)荻O管和振蕩伺服電路組成，其工作原理是通過(guò)控制電壓來(lái)改變二極管的電容，從而微調(diào)諧振源晶體的本證頻率，最終以達(dá)到頻率調(diào)節(jié)的目的。在精密激光光譜計(jì)量實(shí)驗(yàn)中，由于在實(shí)際中往往需要控制多路不同頻率的激光跟原子分子同時(shí)發(fā)生作用，這就要求對(duì)多路的激光的同步開(kāi)關(guān)或者頻率精細(xì)調(diào)節(jié)。通常的方法是往往需要主控機(jī)連接同步控制，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種壓控晶體振蕩信號(hào)源裝置，可同相位掃描且相互隔離，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：包括低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)隔離放大器、電壓偏置頻率調(diào)節(jié)器、可控壓控晶體振蕩器、激光調(diào)制器、快速光電監(jiān)視探測(cè)器和差分放大及比例積分鎖定電路。

所述的低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的兩個(gè)輸出端輸出同樣的鋸齒函數(shù)信號(hào)，分別輸入獨(dú)立得兩個(gè)通道，每一個(gè)通道中，鋸齒函數(shù)信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大器進(jìn)行功率放大，然后輸出到電壓偏置頻率調(diào)節(jié)器得到需要的頻率點(diǎn)，電壓偏置頻率調(diào)節(jié)器的輸出端連接可控壓控晶體振蕩器，可控壓控晶體振蕩器由差分放大及比例積分鎖定電路輸出的補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行控制，快速光電監(jiān)視探測(cè)器采集可控壓控晶體振蕩器的輸出信號(hào)和作為基準(zhǔn)的被控制激光，快速光電監(jiān)視探測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)差分放大及比例積分鎖定電路輸出補(bǔ)償信號(hào)。

所述低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率范圍為0.1Hz-100kHz，電壓幅度為1mV-1V；信號(hào)隔離放大器響應(yīng)帶寬大于1MHz，隔離度大于-100dB，最大放大功率為5W；電壓偏置頻率調(diào)節(jié)器的輸出電壓范圍為0-5V，調(diào)頻范圍大于100MHz；可控壓控晶體振蕩器有頻率調(diào)制和幅度調(diào)制兩個(gè)調(diào)制端口；激光調(diào)制器采用聲光調(diào)制器；差分放大及比例積分鎖定電路環(huán)路帶寬大于1MHz。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是一套可同相位掃描且相互隔離的壓控晶體振蕩信號(hào)源裝置，提供了一套通過(guò)外接經(jīng)隔離放大的低頻掃描信號(hào)及偏置電壓幅度精細(xì)調(diào)節(jié)器，輸入到壓控振晶體蕩器的頻率調(diào)制端口，同時(shí)為了消除振蕩器輸出信號(hào)的功率大小隨低頻掃描信號(hào)的波動(dòng)，將外部實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)與一基準(zhǔn)電壓差分放大在通過(guò)比例積分處理，輸入到晶體壓控振蕩器的幅度調(diào)制端口，從而實(shí)現(xiàn)壓控晶體振蕩器的相互隔離且同相位掃描輸出。該發(fā)明裝置可以廣泛應(yīng)用于高分辨光譜學(xué)、射頻信號(hào)處理及原子分子光譜學(xué)等領(lǐng)域中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的組成原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)同相位掃描且相互隔離的壓控晶體振蕩器，本發(fā)明采用了低頻掃描信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大及電壓偏置頻率調(diào)節(jié)后，輸入到晶體壓控振蕩器的頻率調(diào)制端口。同時(shí)為了消除振蕩器輸出信號(hào)的功率大小隨低頻掃描信號(hào)的波動(dòng)，將外部實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)與一基準(zhǔn)電壓差分放大在通過(guò)比例積分處理，處理后的補(bǔ)償信號(hào)輸入到晶體壓控振蕩器的幅度調(diào)制端口，最終實(shí)現(xiàn)壓控晶體振蕩器的相互隔離且同相位掃描輸出。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于其它類(lèi)型的激光及射頻信號(hào)掃頻中。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一套可同相位掃描且相互隔離的壓控晶體振蕩發(fā)生裝置，包括低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)隔離放大器，電壓偏置頻率調(diào)節(jié)，可控壓控晶體振蕩器，被控制激光，激光調(diào)制器，快速光電監(jiān)視探測(cè)器，差分放大及比例積分鎖定電路。