直接数字频率锁相倍频器电路

摘要

本发明提出的一种微型原子钟直接数字频率锁相倍频器电路，旨在提供一种频谱纯度高，高频信号稳定，频率转换时间短，输出波形失真小，能有效抑制杂散分量，且结构简单，成本低，易于集成的锁相倍频器电路。它主要包括，插于锁相环（PLL）内的sigma-delta调制器和集成鉴相器，PLL通过微控制器7对整数/小数分频器进行整数和小数组合分频，并将来自压控晶振输出的和经预分频器A分频产生的两路输入比相信号，经加减运算后送入集成鉴相器鉴相输出相位误差信号，用鉴相结果控制压控振荡器输出所需信号，把压控振荡器输出信号锁定在铷原子的跃迁频率上，同时由微控制器7对sigma-delta调制器的相位误差信号进行方波调频，馈入原子钟微波腔进行多次阶跃倍频，激发原子跃迁输出微波信号。

主权项

一种直接数字频率锁相倍频器电路，包括：串联在同一电路上的锁相环芯片、环路滤波器、集成压控振荡器、微波功率检波器、微控制器，以及一个连接原子钟倍频器输入端并输出频标信号的压控晶振；一个插于锁相环芯片内的整数/小数分频器、预分频器A和预分频器B，其特征在于，它还包括，一个插于锁相环（PLL）内的sigma‑delta 调制器和与所述微控制器进行通讯的集成鉴相器，所述PLL通过微控制器，对整数/小数分频器进行整数和小数组合分频，将来自压控晶振输出和经预分频器A分频产生的两路输入比相信号，经加减运算后送入集成鉴相器，鉴相输出相位误差信号，用鉴相结果控制压控振荡器输出所需信号，把压控振荡器输出信号锁定在铷原子的跃迁频率上，由微控制器对sigma‑delta 调制器的相位误差信号进行方波调频，同时对sigma‑delta 调制器的输出信号进行频移键控（FSK）调制，调制微波信号经数字功率衰减器和微波功率放大后，馈入原子钟微波腔进行多次阶跃倍频，激发原子跃迁输出微波信号。