一种具有ALC电路的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有ALC电路的测量装置，ALC电路包括：可变衰减单元的输入端连接ALC电路的输入端、输出端连接功率分配单元，功率分配单元的第一输出端作为ALC电路的输出端、第二输出端连接检波器的输入端，检波器连接对数放大器的输入端，对数放大器连接加法单元的第一输入端，加法单元的第二输入端连接参考电压、输出端连接积分器的输入端，积分器连接电压转换单元的输入端，电压转换单元连接可变衰减单元的调节端；对数放大器、加法单元、积分器和电压转换单元由一个数字芯片实现，在检波器和对数放大器之间设有模数转换器，在电压转换单元和可变衰减单元之间设有一个数模转换器。本发明专利技术的ALC电路的温度稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量、测试
，特别是涉及一种具有ALC电路的测量装置。
技术介绍
在测量、测试领域中，射频信号源是射频微波工作者必备的一种测量测试仪器。 射频信号源是一种射频信号发射装置，它可以输出各种频率、幅度等参数的连续波射频信 号，当然还能输出各种调制信号，如FM、AM、PM、IQ、Pulse等调制信号。射频信号源输出信 号的幅度精确度和稳定度是射频信号源的重要指标之一，而这些指标一般是由ALC电路 (Automatic Level Control自动电平控制电路）来实现。 专利申请号为201210539525. 3的中国专利申请文件公开了一种射频信号源100 的原理，结合参考附图1，射频信号源100主要包括依次连接的频率合成器电路101、自动电 平控制电路102、步进衰减电路103。 所述频率合成器电路101的主要作用是根据用户设置的各种参数产生一定频 率（固定频率或一定频率范围）的射频信号，频率合成器电路101具有多种实现方式，可 以是由锁相环电路直接构成，进而分/倍频后可以产生较宽频率范围的射频信号，随着 直接数据频率合成技术的发展，采用DDS信号源(也称为直接数字频率合成源，或DDFS， Direct Digital Frequency Synthesis)结合锁相环电路的技术越发成熟，比如专利号 为 US8044725 的美国专利 "Signal generator with directly-extractable DDS signal source"就公开了这样一种频率合成器101构成的射频信号源。 自动电平控制电路102的主要作用是将频率合成器电路101产生的射频信号稳定 在一定幅度，由模拟电路实现，专利申请号为201210530377. 9、201210530239.0的中国专 利申请文件均公开了一种具有自动电平控制电路的射频信号源，。结合参考附图2,图2示 出了一种自动电平控制电路102的电路原理，包括可变衰减器201、射频放大器203、耦合器 204、电阻202、检波器212、对数放大器210、加法器209、电容207、运算放大器208、对数放 大器211、加法器206、指数放大器205。 所述可变衰减器201的输入端2A接入所述频率合成器电路101产生的射频信号， 并对接入的所述射频信号进行衰减，衰减值受调节端(也可以称为控制端)2C的输入信号的 控制，可变衰减器201的输出端2B输出经过衰减后的稳定信号。所述可变衰减器201具有 多种实现方式，例如专利申请号为201210530622.6的中国专利申请文件就公开了其中部 分实现方式，可变衰减器201 -般是由PIN二极管构成。 所述射频放大器203对所述可变衰减器201输出的信号进行放大，然后输出给所 述奉禹合器204。 耦合器204将输入信号分为两路，直通端口 2F直接输出射频信号，耦合端口则将 部分射频信号引入到所述检波器212,隔离端口则直接通过电阻202接地。耦合器204的作 用是在尽量减小对射频信号影响的情况下，获取到射频信号的幅度信息，耦合器204可以 用功率分配器等代替。 检波器212将耦合器204的耦合端口发送来的信号进行检波，获取到信号的幅度 信息，生成与信号幅度相关的直流(或准直流）电压信号。 检波电压与输入给检波器212的信号的幅度("dB"形式)一般成指数关系，因此使 用对数放大器210将所述检波器电压与输入给检波器212的信号线性化。 加法器209的作用是将对数放大器210输出的电压信号与一个比较电压(通过端 口 2G产生）进行比较，获取到误差电压。 电容207和运算放大器208构成了一个积分器，积分器可以将加法器209产生的 误差电压进行积分，积分后的信号可以直接输出给指数放大器205,但是由于还需要实现 AM调制(幅度调制)功能，因此还需要设置加法器206,此时积分器积分后的信号输出给所述 加法器206。 需要AM调制时，用户设置AM调制相关参数，最终通过端口 2H产生AM调制信号输 出给所述对数放大器211，对数放大器211的作用是将AM调制信号转换为对数形式，以配合 后边的指数放大器205,才能正确驱动所述可变衰减器201。对数放大器211产生的信号分 别输出给所述加法器209和加法器206,当AM调制信号频率较低时，对数放大器211输出的 信号中给加法器209的正常工作，加法器209将检波信号、参考信号和AM调制信号进行加 法运算后产生误差电压送入积分器，此时整个电路可以正常工作；当AM调制信号频率较高 时，对数放大器211输出的信号中给加法器206的正常工作，加法器206将积分器输出信号 与对数放大器211输出的信号作加法运算，然后共同输出给所述指数放大器205。 指数放大器205的作用是将之前经过对数放大器转换后的线性信号再转换为指 数信号，然后来驱动所述可变衰减器201，实现整个电路的自动电平调节，直到端口 2F输出 的信号稳定在一个固定幅度上。 步进衰减器电路103的作用是将所述自动电平控制电路102产生的频率和幅 度固定的信号调节为用户需要的幅度，一般射频信号源100的指标中会标注可以实现的 幅度范围，例如一般可以实现从-130dBm或更低直至+20dBm或更宽的幅度范围，此时就 需要步进衰减器电路103来调节，步进衰减器电路103是现有技术，例如专利申请号为 201210539536. 1中国专利申请文件就公开了一种实现方案。 另外，对于所述可变衰减器201，有时还需要额外的驱动电路来驱动，由于所述可 变衰减器201 -般有PIN二极管构成，其工作时需要一定的电流或电压，工作电流可达几十 毫安，因此现有的驱动电路一般为恒流驱动或恒压驱动。恒流驱动，即为将可变衰减器201 需求的衰减量转换为对应电流，通过一个电路产生该恒定电流并输出给可变衰减器201的 调节端，而可变衰减器201的电压由二极管本身特性决定；恒压驱动，就为将可变衰减器 201需求的衰减量转换为对应电压，通过一个电路产生恒定电压并输出给可变衰减器201 的调节端，而可变衰减器201的电流由二极管本身特性决定。 由于二极管本身容易受温度变化影响，随着电路工作，当此电路处的温度发生变 化时，可变衰减器201的二极管电压电流关系也发生变化：对于恒流驱动，驱动电路产生的 电流维持不变，电压改变；对于恒压驱动，驱动电路产生的电压维持不变，电流改变。但相对 来说，恒流驱动状态下的可变衰减器201的温度稳定性高于恒压驱动，因为二极管的电压 电流关系可以近似使用如下函数表示：【主权项】1. 一种具有ALC电路的测量装置,所述ALC电路包括可变衰减单元、功率分配单元、检 波器、对数放大器、加法单元、积分器、电压转换单元， 所述可变衰减单元的输入端连接所述ALC电路的输入端、输出端连接所述功率分配单 元的输入端， 所述功率分配单元的第一输出端作为所述ALC电路的输出端、第二输出端连接所述检 波器的输入端， 所述检波器的输出端连接所述对数放大器的输入端， 所述对数放大器的输出端连接所述加法单元的第一输入端， 所述加法单元的第二输入端连接一个参考电压、输出端连接所述积分器的输入端， 所述积分器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有ALC电路的测量装置，所述ALC电路包括可变衰减单元、功率分配单元、检波器、对数放大器、加法单元、积分器、电压转换单元，所述可变衰减单元的输入端连接所述ALC电路的输入端、输出端连接所述功率分配单元的输入端，所述功率分配单元的第一输出端作为所述ALC电路的输出端、第二输出端连接所述检波器的输入端，所述检波器的输出端连接所述对数放大器的输入端，所述对数放大器的输出端连接所述加法单元的第一输入端，所述加法单元的第二输入端连接一个参考电压、输出端连接所述积分器的输入端，所述积分器的输出端连接所述电压转换单元的输入端，所述电压转换单元的输出端连接所述可变衰减单元的调节端；其特征在于：所述对数放大器、加法单元、积分器和电压转换单元由一个数字芯片实现，在所述检波器的输出端和所述对数放大器的输入端之间还设置有一个模数转换器，在所述电压转换单元的输出端和所述可变衰减单元的调节端之间还设置有一个数模转换器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何东林，罗浚洲，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：苏州普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32