[实用新型]一种基于单片机的低频信号的数字倍频电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号倍频技术，特别是一种基于单片机的低频信号的数字倍频电路。

背景技术

信号倍频技术在信号跟踪、还原及处理方面都有重要的应用，目前常见的信号倍频技术是采用锁相倍频电路来达到信号倍频的目的。如图1所示为锁相倍频电路框图，频率为f_i的输入信号u_i经鉴相器11、环路低通滤波器12、压控振荡器13，输出频率为f_o的输出信号u_o，该信号经过f_o/N分频器14再反馈到输入端，从而实现倍频的目的。

常见的锁相倍频电路一般采用集成锁相环芯片外接电阻、电容元件构成，其中电阻、电容等元器件在外部环境变化后可能改变其性能，进而影响整个电路的性能，可靠性相对较低，而且模拟锁相环特别在低频时锁相时间相对较长，这会影响以它产生的波形来作为控制信号的电路的响应时间，在低于1Hz的情况下还有可能会产生无法锁相的情况。

发明内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种基于单片机的低频信号的数字倍频电路，具有可靠性高、工作性能稳定、倍频速度快、使用方便、硬件结构简单等优点。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的一种基于单片机的低频信号的数字倍频电路，该数字倍频电路一端输入外部待倍频信号，另一端输出倍频信号，其特征在于，所述数字倍频电路包括单片机、复位电路、晶体振荡器和供电电源，其中，

所述复位电路与所述单片机的复位输入引脚连接；

所述晶体振荡器的两端分别与所述单片机的晶振输出和晶振输入引脚连接；

所述供电电源与所述单片机的正电源引脚连接；

所述单片机的外部中断模块输入引脚作为待倍频信号输入端；

所述单片机的脉宽调制模块输出引脚作为倍频信号输出端；

所述单片机的参考地引脚接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

(1)本实用新型具有一般模拟锁相环的倍频功能，适合于替代在低频中使用的模拟锁相环倍频电路，以及要求快速信号锁定或者极低频的场合；

(2)本实用新型具有可靠性高、工作性能稳定、倍频速度快、使用方便、硬件结构简单等优点。

附图说明

图1是锁相倍频电路框图

图2是本实用新型电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

本实施例中采用Microchip公司生产的PIC18F1330单片机，该芯片内置时钟倍频电路，能提供4倍于外部晶振的频率，最高工作频率可达工作频率40MHz，指令周期为100ns，完全可以满足频率为0.5～200Hz信号的倍频要求，倍频数可在2～200倍之间任意变化。

请参阅图2，本实施例数字倍频电路包括单片机21、复位电路22、晶体振荡器24和供电电源23，其中，

复位电路22与单片机21的复位输入引脚P4连接；

晶体振荡器24的两端分别与单片机21的晶振输出引脚P15和晶振输入引脚P16连接；

供电电源23与单片机21的正电源引脚P14连接，该供电电源23为5V电源；

单片机21的外部中断模块输入引脚P18作为待倍频信号输入端，用于接收待倍频信号的输入；

单片机21的脉宽调制模块输出引脚P8作为倍频信号输出端，用于向外输出倍频信号；

单片机21的参考地引脚P 5接地。

本实用新型利用了单片机的外中断功能和定时器来检测待倍频信号的周期，再通过单片机的脉宽调制模块输出倍频信号，适合于替代在低频中使用的模拟锁相环倍频电路，以及要求快速信号锁定或者极低频的场合，具有可靠性高、工作性能稳定、倍频速度快、使用方便、硬件结构简单等优点。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。