锁相环频率合成器电路系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种锁相环频率合成器电路系统，包括用于供电的电源模块、微控制器模块、串口通信模块、按键及液晶屏、锁相环芯片、环路滤波器、有源晶振，串口通信模块用于将写好的程序下载到微控制器模块，按键与微控制器模块相连，并用于设置输出频率大小，液晶屏与微控制器模块相连相连，并用于对输出频率进行实时显示，锁相环芯片选用ADF4351芯片，ADF4351芯片分别与微控制器模块和有源晶振相连，环路滤波器与ADF4351芯片相连。本电路系统可通过按键灵活的设置输出频率，并通过屏幕对输出频率进行动态显示；本实用新型专利技术的按键设置为五个，便于使用人员的操作；本实用新型专利技术的屏幕具有低功耗、高亮度的优点。

【技术实现步骤摘要】
锁相环频率合成器电路系统
本技术涉及一种电路系统，具体涉及一种锁相环频率合成器电路系统。
技术介绍
随着信息时代的到来，计算机及高速通信领域对频率源的越来越高。在信号发生领域，目前大量采用频率合成技术。锁相环频率合成技术是指，由一个固定的高精度、高稳定度的固定频率的信号，最终得到所需频率的一个高精度、高稳定度的信号。方法为通过一定的乘除运算，控制压控振荡器的输出频率来得到所需频率的技术方法。随着半导体工艺的发展，锁相环频率合成器芯片也得到了极大发展，输出频率的稳定度越来越高，信号峰值也越来越大。但现有的锁相环频率合成器电路系统不能实时灵活控制输出频率，且不能实现对输出频率的实时动态显示。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术目的在于提供一种基于ADF4351芯片的锁相环频率合成器电路系统，可实现对输出频率的灵活控制和动态显示。为实现上述目的，提供以下技术方案：锁相环频率合成器电路系统，包括用于供电的电源模块、微控制器模块、串口通信模块、按键及液晶屏、锁相环芯片、环路滤波器、有源晶振，串口通信模块与微控制器模块相连，并用于将写好的程序下载到微控制器模块，按键与微控制器模块相连，并用于设置输出频率大小，液晶屏与微控制器模块相连，并用于对输出频率进行实时显示，锁相环芯片选用ADF4351芯片，ADF4351芯片分别与微控制器模块和有源晶振相连，环路滤波器与ADF4351芯片相连。进一步，所述电源模块为两块AMS1117-3.3芯片，一片AMS1117-3.3芯片为ADF4351芯片及有源晶振供电，另一片AMS1117-3.3芯片为微控制器模块及液晶屏供电，同时增加一个LED灯指示电源状态。进一步，所述微控制器模块选用STM32F103C8T6。进一步，所述ADF4351芯片的压控振荡器的输出频率范围为2.2GHz~4.4GHz，经过内部输出分频器的分频后输出频率范围为35MHz~4.4GHz。进一步，所述串口通信模块为CH340G。进一步，所述按键为五个，其中四个按键设置为方向键，一个按键为确定按键。进一步，所述液晶屏采用0.96寸的OLED12864屏幕。本技术的微控制器选择STM32F103C8T6不仅可以满足本电路系统的设计需求，且该单片机成本低，性价比很高；本电路系统可通过按键灵活的设置输出频率，并通过屏幕对输出频率进行动态显示；本技术的按键设置为五个，便于使用人员的操作；本技术的屏幕具有低功耗、高亮度的优点。附图说明图1为本技术的锁相环频率合成器的原理框图；图2为本技术的锁相环频率合成器电路系统框图。具体实施方式本技术的锁相环频率合成器是基于ADF4351芯片。本技术的锁相环频率合成器的原理框图如图1所示，首先由有源晶振产生具有高稳定度、高精度的频率源，经过R分频器分频之后送到鉴向器输入端。压控振荡器在不受控制时，自由震荡产生的频率，经过N分频器分频之后也送到鉴向器输入端。鉴向器根据两输入信号，通过电荷泵产生控制信号。鉴向器的输出信号经过滤波器滤波之后，变成波动较小的直流信号。直流信号控制压控振荡器，使改变输出频率，经过整个环路的不断调整使压控振荡器输出逐渐接近所需，再经过输出分频器分频之后即得所需频率。其中有源晶振输出的频率为固定值，R分频器、N分频器、输出分频器的分频比值由ADF4351芯片内部寄存器控制。微控制器STM32F103C8T6通过三线串行式通信方式，可以配置ADF4351内部寄存器，来设置输出频率大小。ADF4351内部还有输出锁定判断，当锁相环频率合成器输出锁定时LockDetect输出为低。如图2所示，锁相环频率合成器电路系统，包括用于供电的电源模块、微控制器模块、串口通信模块、按键及液晶屏、锁相环芯片、环路滤波器、有源晶振，串口通信模块与微控制器模块相连，并用于将写好的程序下载到微控制器模块，按键与微控制器模块相连，并用于设置输出频率大小，液晶屏与微控制器模块相连，并用于对输出频率进行实时显示，锁相环芯片选用ADF4351芯片，ADF4351芯片分别与微控制器模块和有源晶振相连，环路滤波器与ADF4351芯片相连。所述电源模块为两块AMS1117-3.3芯片，一片AMS1117-3.3芯片为ADF4351芯片及有源晶振供电，另一片AMS1117-3.3芯片为微控制器模块及液晶屏供电，同时增加一个LED灯指示电源状态。所述微控制器模块选用STM32F103C8T6。该单片机是STM32F系列中低端的32位ARM微控制器。所述ADF4351是内部集成VCO的宽带款频率合成器，ADF4351芯片的压控振荡器的输出频率范围为2.2GHz~4.4GHz，经过内部输出分频器的分频后输出频率范围为35MHz~4.4GHz。ADF4351芯片对电源要求为3.0V到3.6V之间，本电路系统使用3.3V为其供电。所述串口通信模块为CH340G。所述按键为五个，按键一端接地，另一端直接接到单片机引脚上。为便于操作，其中四个按键设置为方向键，一个为确定按键。可以快捷的对锁相环频率合成器的频率值进行设定。所述液晶屏采用0.96寸OLED12864屏幕。该屏幕具有低功耗、高亮度等优点。本电路系统使用3.3V电源对其进行供电，单片机通过SPI将要显示的信息送给该屏幕进行显示。本技术的锁相环频率合成器电路系统工作时，通过串口CH340G将写好的程序下载到STM32F103C8T6，通过按键可以设置输出频率大小，单片机STM32F103C8T6根据按键设置的输出频率，通过三线串行式通信对ADF4351内部相应的寄存器进行设置。ADF4351根据其内部寄存器的值以及有源晶振的输入信号控制电荷泵输出一路信号，经过外部环路滤波器滤波之后，控制内部压控振荡器产生所需频率，压空振动器的输出频率经过输出分频器分频之后频率大小即为所需。而屏幕可以在按键设置频率的过程中，对输出频率进行实时显示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
锁相环频率合成器电路系统，其特征在于，包括用于供电的电源模块、微控制器模块、串口通信模块、按键及液晶屏、锁相环芯片、环路滤波器、有源晶振，串口通信模块与微控制器模块相连，并用于将写好的程序下载到微控制器模块，按键与微控制器模块相连，并用于设置输出频率大小，液晶屏与微控制器模块相连，并用于对输出频率进行实时显示，锁相环芯片选用ADF4351芯片，ADF4351芯片分别与微控制器模块和有源晶振相连，环路滤波器与ADF4351芯片相连。

【技术特征摘要】
1.锁相环频率合成器电路系统，其特征在于，包括用于供电的电源模块、微控制器模块、串口通信模块、按键及液晶屏、锁相环芯片、环路滤波器、有源晶振，串口通信模块与微控制器模块相连，并用于将写好的程序下载到微控制器模块，按键与微控制器模块相连，并用于设置输出频率大小，液晶屏与微控制器模块相连，并用于对输出频率进行实时显示，锁相环芯片选用ADF4351芯片，ADF4351芯片分别与微控制器模块和有源晶振相连，环路滤波器与ADF4351芯片相连。2.根据权利要求1所述的锁相环频率合成器电路系统，其特征在于，所述电源模块为两块AMS1117-3.3芯片，一片AMS1117-3.3芯片为ADF4351芯片及有源晶振供电，另一片AMS1117-3.3芯片为微控制器模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭秋红，张永伟，蒋绍全，王前进，杨志坤，张超，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：新型
国别省市：云南,53