您当前的位置:五五电子网电子知识电子制作卫星接收设备基于定位系统基准频率源的设计与制作 正文
基于定位系统基准频率源的设计与制作

基于定位系统基准频率源的设计与制作

点击数:7218 次   录入时间:03-04 12:00:35   整理:http://www.55dianzi.com   卫星接收设备
  
  事实上,计数器一锁存器一DAC子电路被安排为:每当从GPS来的1Hz脉冲开始时,完成一次新的相位误差计数。顺序如下:每当1Hz的下降沿(脉冲开始的。100ms之后),计数器(1C8/IC9)被其MR(第1脚)上的非常短的脉冲所复位。这个非常短的复位脉冲起源于IClla输出的1Hz脉冲。这个1Hz脉冲用100pF电容和1kQ电阻鉴别后,通过ICllC馈送到IC8和IC9的MR脚。
  
  当来自IC7的相位差脉冲到达其CEP脚(7)时,两个计数器开始计数。允许它们对通过缓冲级lCl4a和ICl4f馈送到其CP输入端(第2脚)的“准10MHz"脉冲计数。计数一直持续,直到相位误差脉冲末尾,然后停止。另一个非常短的脉冲,这次是由相位误差脉;中信号的下降沿所引起的,通过lClle被加到lCl2的11脚,随之计数值被送入ICl2的锁存器,代替了原来的计数值。
  
  作为结果,DAC的输出变为与新计数值对应的直流电压。计数器在1HzGPS脉冲的最后重新复位,准备下一个循环。
  
  从DAC来的变化的直流相位差电压首先通过缓冲级lCl3a,随后到达由1kΩ电阻(图1中R1)。
  
  一个10μF电容(C1)和三个1MΩ电阻(R2)所组成的滤波器。从这里开始,滤波后的相位差电压馈送到ICl3b,变成了自动相位校正电压(APC)。这个APC电压被加到变容二极管VCl上,因此使其电容改变。
  
  如前所述,VCl组成了。IOMHz晶体振荡器的一部分,而其电容变化带入振荡器的锁相环。垫整电容VC2和其上并联的4.7pF电容是初始调整振荡器的。使其自由振荡频率在100MHz的100Hz以内,确保PLL正确地锁定到正确的频率上。
  
  8.温度稳定性
  
  比较器IC2的功能,晶体管Q1和LM335Z温度传感器(IClO)的作用是什么呢?这些元件是用来实现10MHz振荡器晶体(×1)、变容二极管及与其串联15pF电容的温度稳定性的。事实上,这些元件被装在一个小烘箱里以保持其温度稳定。烘箱里还有装在晶体、LM335Z温度传感器和功率晶体管(Q1)上的小型TO一220型散热器。小烘箱基本上是用展开的聚苯乙烯铺开在缩小的35mm胶片盒内部做成的一个绝缘壳体。需要了解的是,IClO(LM335Z)被装在外壳内部,以便感受其内部温度。
  
  IClO上的电压基本上与其温度(开式温标)直接成正比。这个电压被加到比较器IC2的非反向输入端,IC2的反向输入端输入接近3.15V的参考电压,由并联在5V稳压电源线上的分压电阻(2kQ和3.3kΩ)来提供。作为结果,当温度传感器电压上升到比3.15V稍高时,IC2的第7脚输出会变为高电平。而当温度传感器电压比这个电平稍低时,IC2的第7脚输出低电平(误差决定于加到比较器上的延时)。
  
  IC2用来控制功率晶体管Q1,Q1用在这里完全是作为一个加热器。这个晶体管附着在有翼散热器上组成小烘箱的一个加热器。因当其导通时会产生热量,增加温度。由于lCl0提供的负反馈的原因,小盒里的温度维持在非常接近42%一事实上,误差±1℃。这个温度可以用电位器VRl在小范围内调整。
  
  9.RS一232C数据
  
  
  从GPS接收器来的RS一232C数据出现在黄色导线上,并且(借助IDC插口线3)被连接到CON7的第2针上。它从这里通过反向缓冲器ICl4e被馈送到用来处理串行数据PIC微控制器lCl的RBl输入端(第7脚)。
  
  类似地,对于GPS接收器模块的RS一232C串行输入是其蓝色线,并被送到CON7的第1针。作为结果,来自微控制器的串行输出口(RB2,第8脚)的串行口的初始化命令通过反向缓冲器ICl.4d送到模块上。
  
  从IC7来的相位差脉冲也被送到ICl的RB3的输入端(第9针)从而微控制器能够监测PLL是否保持锁定。
  
  10.显示器电路
  
  显示器电路(见右图)通过插口CON9与主电路接口,其中包括两行×16字符LCD模块(可以直接由微控制器lCl驱动)和其对比度控制用的VR2。
  
  此外,还有四个控制开关(S1~S4)和三个指示灯发光二极管(LEDl~LED3)依次由开关晶体管Q2~Q4驱动。注意Q2和Q3(也就是LEDl和LED2)是由微控制器直接控制的(借助RAl和RA2)。而Q4(LED3)责被来自GPS的1Hz脉冲借助lCllb来驱动。如前所述:按下S1~S3在LCD上分别显示指定的数据,而S4则用于初始化GPS接收模块。
  
  11.电源
  
  电路电源由外部的12VDC电源来提供(电源插口额定功率要500mA以上)。电源通过电源插口CON5和二极管D1提供,二极管用作反向电压保护。
  
  二极管D4~D5提供附加的电压降,以减少电源在三端稳压器REGl中的损耗,REGl提供稳压后的+5V电源给大多数电路。唯一直接由非稳压的+11.4V输入驱动的是在小盒中的比较器IC2和加热器晶体管Q1。
  
  12.其他信号
  
  以上是关于电路的描述。需要注意,基准频率源还给出了各种有用的信号(除了主10MHz和1MHz输出之外),这些信号可用来监控其操作。
  
  首先,1Hz GPS脉冲通过IClld和CON3给出。其次,IC7输出的相位差脉冲的反相变形通过IC11f和CON4给出。最后,来自ICl3a的未滤波的DC相位差电压通过CON8给出。后两个信号都能用来记录频率源的操作。

基于GPS基准频率源电路图



上一页  [1] [2] 


本文关键字:设计与制作  卫星接收设备电子制作 - 卫星接收设备

《基于定位系统基准频率源的设计与制作》相关文章>>>