频率锁相环电路的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种频率锁相环电路。

背景技术：

在现有的电力网络中很难提前发现测控装置的同步情况和同步精度，直接监控测控装置的时间也不太现实，因为它自身没有时间输出接口，只能采取其他手段和方法监测测控装置的时间精度

soe(事件顺序记录装置eventsorderrecording)广泛地应用于电力系统和大型企业的供、用电系统，是记录发电厂、变电站、大型企业等供、用电系统的瞬态、稳态事件量信息，监测系统运行，保存状态数据，记录和捕捉故障信息的重要系统。一旦发生故障告警时，运行人员首先可以凭着soe信号发生的先后顺序及时进行设备故障的判断。测控装置的时间同步情况，直接关系到故障排查及设备运行情况分析。soe记录信号的准确性，对快速分析查找出机组设备故障原因有着很重要的作用。

故障发生时，测控装置通过soe消息上传故障情况。按毫秒级时间顺序，逐个记录故障，以利于对电力系统的事故处理的事故分析。由于时间标签的不准确，造成后期分析数据的困难，故障造成的一系列开关动作，往往是从分析故障源头开始的，但由于测控装置的时间不同步，先发生的故障的soe消息包时间反而在后，后发生的故障的soe消息包时间反而在前,这样的数据失去了进一步分析的可能性。

从上述内容可以看出，现网上运行的监测装置，大多数属于守株待兔式的监测，soe监测设备接入现网中，监测设备分析soe包中的时间戳，计算出时间偏差。此种方式在故障发生时才能监测测控装置的精度，不能做到实时监测。而脉冲触发装置可以对测控装置进行开关变位，此触发装置可以通过控制触发时间，对测控装置进行触发，监测soe报文的告警时间，从而分析出此测控装置的时间偏差，达到监控测控装置的时间同步状态和同步精度的目的，从而能够完成时间偏差预警功能。

在脉冲触发装置中，主控fpga需要通过参考1pps来调整tcxo的电压，从而达到调整频率相位的目的，本实用新型旨在满足上述要求，提供一种频率锁相环电路。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述问题，提供一种频率锁相环电路。

本实用新型提出的一种频率锁相环电路，其包括：参考电压芯片电路、数模转换电路、模拟放大器电路、tcxo控制电路、频率整形分配电路；

参考电压芯片电路接5v电源并输出参考电压，用于提供2.5v标准参考电压；

数模转换电路连接于参考电压芯片电路，数模转换电路用于提供数字转换模拟参考电压；

数模转换电路连接于模拟放大器，模拟放大器用于模拟电压放大及驱动；

模拟放大器连接于tcxo控制电路，tcxo控制电路用于输出20m信号用于频率分配和整形；

tcxo控制电路连接于频率整形分配电路，频率整形分配电路用于fpga的20m频率输入。

进一步，参考电压芯片电路包括：max6102芯片，max6102芯片的1脚接5v电源、2脚接地、3脚接有另一端接地的电容c601、电容c604；

max6102芯片的3脚接于数模转换电路。

进一步，数模转换电路包括max5541芯片，max5541芯片的1脚接模拟放大器、2脚接地、3脚接参考电压芯片电路、4脚接触发器fpga电路、5脚接fpga电路spi总线的sclk脚、6脚接触发器fpga电路、7脚接地、8脚接5v电源，max5541芯片的7脚、8脚之间接有电容c602。

进一步，模拟放大器电路包括运算放大器max495，运算放大器max495的3脚接数模转换电路、2脚接于r603和电阻r604、7脚接5v电源、4脚接地、6脚接tcxo控制电路；

电阻r603另一端接地，电阻r604另一端接于运算放大器max495的6脚。

进一步，tcxo控制电路包括温补晶振vctcxo-vtr425a，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚通过电阻r600接模拟放大器、2脚接地、3脚接频率整形分配电路、4脚接3.3v电源；

温补晶振vctcxo-vtr425a的4脚接有另一端接地的电容c603，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚接有另一端接地的电容c605。

进一步，频率整形分配电路包括时钟缓冲器ics551，时钟缓冲器ics551的1脚连接于tcxo控制电路、5脚接触发器fpga电路、6脚接地、7脚和8脚接3.3v电源。

与现有技术相比，本实用新型提供的频率锁相环电路的有益效果如下：采用16位数模转换的高精度的电压控制电路，通过spi总线控制，频率输出经过fpga的时钟输入脚，便于计算相位偏差。

附图说明

图1为频率锁相环电路图。

图2为触发器fpga电路图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种频率锁相环电路，其包括：参考电压芯片电路1、数模转换电路2、模拟放大器电路3、tcxo控制电路4、频率整形分配电路5。

从图1可以看出，参考电压芯片电路接5v电源并输出参考电压，用于提供2.5v标准参考电压，参考电压芯片电路包括：max6102芯片，max6102芯片的1脚接5v电源、2脚接地、3脚接有另一端接地的电容c601、电容c604，max6102芯片的3脚接于数模转换电路。

在图1中，数模转换电路连接于参考电压芯片电路，数模转换电路用于提供数字转换模拟参考电压，数模转换电路包括max5541芯片，max5541芯片的1脚接模拟放大器、2脚接地、3脚接参考电压芯片电路、4脚接触发器fpga电路、5脚接fpga电路spi总线的sclk脚、6脚接触发器fpga电路、7脚接地、8脚接5v电源，max5541芯片的7脚、8脚之间接有电容c602。

数模转换电路连接于模拟放大器，模拟放大器用于模拟电压放大及驱动，模拟放大器电路包括运算放大器max495，运算放大器max495的3脚接数模转换电路、2脚接于r603和电阻r604、7脚接5v电源、4脚接地、6脚接tcxo控制电路，电阻r603另一端接地，电阻r604另一端接于运算放大器max495的6脚。

模拟放大器连接于tcxo控制电路，tcxo控制电路用于输出20m信号用于频率分配和整形，tcxo控制电路包括温补晶振vctcxo-vtr425a，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚通过电阻r600接模拟放大器、2脚接地、3脚接频率整形分配电路、4脚接3.3v电源，温补晶振vctcxo-vtr425a的4脚接有另一端接地的电容c603，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚接有另一端接地的电容c605，温补晶振vctcxo-vtr425a的5脚-8脚为空引脚。

tcxo控制电路连接于频率整形分配电路，频率整形分配电路用于fpga的20m频率输入，频率整形分配电路包括时钟缓冲器ics551，时钟缓冲器ics551的1脚连接于tcxo控制电路、5脚接触发器fpga电路、6脚接地、7脚和8脚接3.3v电源。时钟缓冲器ics551的2脚-4脚为空引脚。

图2示出了触发器fpga电路图，下面对其进行简要描述，该触发器fpga电路包括：ep3c10-e144芯片，该ep3c10-e144芯片连接于频率锁相环电路，该ep3c10-e144芯片连接有fpgaflash电路。

本实用新型提供的频率锁相环电路的工作原理如下：通过fpga的频率输入信，检测出锁相环电路的输入源的相位差，调节数模转换电路的控制电压，从而达到控制20m频率输出相位的调整。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种频率锁相环电路，其特征在于，其包括：参考电压芯片电路、数模转换电路、模拟放大器电路、tcxo控制电路、频率整形分配电路；

所述参考电压芯片电路接5v电源并输出参考电压，用于提供2.5v标准参考电压；

所述数模转换电路连接于所述参考电压芯片电路，所述数模转换电路用于提供数字转换模拟参考电压；

所述数模转换电路连接于所述模拟放大器，所述模拟放大器用于模拟电压放大及驱动；

所述模拟放大器连接于所述tcxo控制电路，所述tcxo控制电路用于输出20m信号用于频率分配和整形；

所述tcxo控制电路连接于所述频率整形分配电路，所述频率整形分配电路用于fpga的20m频率输入。

2.根据权利要求1所述的频率锁相环电路，其特征在于，所述参考电压芯片电路包括：max6102芯片，所述max6102芯片的1脚接5v电源、2脚接地、3脚接有另一端接地的电容c601、电容c604；

所述max6102芯片的3脚接于数模转换电路。

3.根据权利要求1所述的频率锁相环电路，其特征在于，所述数模转换电路包括max5541芯片，所述max5541芯片的1脚接模拟放大器、2脚接地、3脚接参考电压芯片电路、4脚接触发器fpga电路、5脚接fpga电路spi总线的sclk脚、6脚接触发器fpga电路、7脚接地、8脚接5v电源，所述max5541芯片的7脚、8脚之间接有电容c602。

4.根据权利要求1所述的频率锁相环电路，其特征在于，所述模拟放大器电路包括运算放大器max495，所述运算放大器max495的3脚接数模转换电路、2脚接于r603和电阻r604、7脚接5v电源、4脚接地、6脚接tcxo控制电路；

所述电阻r603另一端接地，所述电阻r604另一端接于运算放大器max495的6脚。

5.根据权利要求1所述的频率锁相环电路，其特征在于，所述tcxo控制电路包括温补晶振vctcxo-vtr425a，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚通过电阻r600接模拟放大器、2脚接地、3脚接频率整形分配电路、4脚接3.3v电源；

所述温补晶振vctcxo-vtr425a的4脚接有另一端接地的电容c603，温补晶振vctcxo-vtr425a的1脚接有另一端接地的电容c605。

6.根据权利要求1所述的频率锁相环电路，其特征在于，所述频率整形分配电路包括时钟缓冲器ics551，时钟缓冲器ics551的1脚连接于tcxo控制电路、5脚接触发器fpga电路、6脚接地、7脚和8脚接3.3v电源。

技术总结

本实用新型提出了一种频率锁相环电路，其包括：参考电压芯片电路、数模转换电路、模拟放大器电路、TCXO控制电路、频率整形分配电路；参考电压芯片电路接5V电源并输出参考电压；数模转换电路连接于参考电压芯片电路；数模转换电路连接于模拟放大器；模拟放大器连接于TCXO控制电路；TCXO控制电路连接于频率整形分配电路。采用16位数模转换的高精度的电压控制电路，通过SPI总线控制，频率输出经过FPGA的时钟输入脚，便于计算相位偏差。

技术研发人员：张强;王海嵩;朱亚;马广新

受保护的技术使用者：上海泰坦通信工程有限公司

技术研发日：.06.14

技术公布日：.02.07