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编辑:华体汇体育登录(中国)有限公司官网时间:2022-09-12 21:54点击量:54

  子设计竞赛试题中的A题2003年全国大学生电,并制作一个要求设计。的方案进行简洁的评析本文对几种采用比较多。

  发挥部分综合考虑应将基本部分和。Hz的频率间隔100kHz步进调整和指定频率设置的LC振荡器明确要求设计制作两个可相互独立的部分:一是制作15~35M;频的高效高频功率放大器二是工作于30MHz点。好以下两点队员需把握:

  Up-p=1±0.1V)(1)输出信号振幅稳定(,频率范围要为15~35MHz波形无明显失线)输出信号的,的整数倍数值在范围内任意预置且工作频率可按最小频率间隔,率间隔步进增、减输出信号的频率同时在预置频率点上能以最小频;的测量频率及输出信号Vp-p数值(3)显示预置的频率和输出信号;工作于短波的高端(4)LC振荡器,隔离和电磁屏蔽要做好信号缓冲,电源及控制信号的净化要做好元器件固定和。

  是LC振荡器(1)信号源,影响LC振荡器性能功率放大器输入要不;工作于30MHz点频(2)功率放大器是,宽要求无带,带功率放大尽可能做窄;E=12V条件下工作(3)只能是在单电源,无明显失线)提高功率放大器效率需选丙类高频功率放大器而且要求在纯阻负载和一个等效的容性负载的纯阻部分得到;在纯阻负载和容性负载时的匹配(5)滤波匹配网络要处理好。器工作在略过压状态宁可让高频功率放大,在欠压状态而不要工作。

  合成有电压频率合成和直接数字频率合成(DDS)LC振荡器频率产生选用的方案有四种:开环频率;成和含AFC的电压频率合成闭环频率合成有锁相环频率合。

  FET的AGC、数字电位器AGC、数模混合AGCLC振荡器稳幅选用的方案有三种:分立元件BJT或。

  中的电压频率合成①开环频率合成,图如图1所示其原理方框。由单片机产生相应的数字量其基本原理是根据预置数值,中的变容二极管实现电调改变VCO的工作频率通过D/A转换器产生控制电压去控制VCO。电路简单、经济方案的特点是,以连续调整输出频率可,(能达到10-3要求)但工作频率稳定度较低。管压控特性存在非线性最主要的是变容二极,度不一致压控灵敏,电压增加随着外加,斜率逐渐变小压控特性曲线,控灵敏度将降低变容二极管压,量变换的设计和调整困难从而带来了预置量与数字,A的分辨率较高同时还要求D/。

  表格上所存储的正弦波取样值基本原理是利用计算机查寻,转换产生模拟量的正弦波信号正弦波的数字量通过D/A。来改变信号频率由改变查表速度。中所需波形的量化数据用预置于RAM存储器,制字要求按照控,为步进以K,量进行累加对相位增,存放于波形存储器内的波形数据以累加相位值作为地址码来读取,波产生所需信号经D/A和滤。具有相对带宽很宽直接数字频率合成,Hz内无需分波段在15~35M,时间短转换,率高的优点频率分辨。路复杂但电,经济不。

  带AFC电压频率合成③闭环频率合成中的,图如图3所示其原理方框。输出信号的频率进行测量基本原理是由单片机对,的频率量(预置量)进行比较处理由这一频率量(测量量)同所需,字增量产生数,去控制VCO中的变容二极管来完成电调和AFC功能在预置量的基础上形成一个控制的数字量经D/A转换。实测频率数字量增量来实现的AFC是由预置频率数字量同。充分利用电路资源这一方案的特点是,调整方便、频率可连续调整且简单、频率稳定度较高、,C时间长但AF。

  量及步进量来产生分频比的控制数字量其工作原理是利用单片机把预置频率,华体汇体育官网(中国)控股有限公司和参考分频器的分频比分别改变程序分频器。率特征信号与参考频率(晶体振荡器)经参考分频器输出的基准频率在鉴相器鉴相VCO的输出信号频率经前置分频(固定分频)、程序分频(可变分频)得到的频,波来控制VCO的变容二极管产生误差电压经低通滤波器滤,的工作频率改变VCO,两个信号频率相同一旦进入鉴相器的,一固定的电压则鉴相输出,工作在预置频率上从而VCO稳定地。器和参考分频器的分频比通过单片机控制程序分频,率以及频率调整的频率间隔来改变VCO输出信号的频。有频率稳定度高锁相频率合成具,好的特点准确度。率不能连续可调但输出信号频,按频率间隔的整倍数值设置只能以频率间隔步进调整和。

  T或FET稳幅①分立元件BJ,图5所示原理图如。应管稳幅结型场效,在UGS的控制下是UDS很小时,线性电阻特征导电沟道呈现,值随UGS变化导电沟道的电阻。等效一受控电阻RDS图5a中场效应管T,/RDS)UiUo=(1+R。-p变化时故在Vp,相应变化UGS,S变化使RD,相反变化则Uo,现稳幅从而实;变化来改变T的工作点BJT是利用Up-p,变化来实现稳幅使其对应的增益。简单、经济这种方案,性能不佳但稳幅。

  原理图如图6所示②数字电位器稳幅。工作原理与FET相似数字电位器AGC的,馈量来调整放大器增益是通过改变放大器的反。/D转换由单片机产生数字量控制数字电位器的阻值只是这种调整量利用Vp-p检波的直流电压经A,精度高、稳幅性能好电路的特点是控制,杂、成本高但电路复,器高频特性差并且数字电位。

  增益放大器稳幅③ 采用可控,C电路原理方框如图7所示数模可控增益放大器AG。图可见从框,用高频特性好的IC可控增益的放大器选,片机和D/A去控制可控增益放大来稳幅由Vp-p检波后的电压经A/D、单。特点是高频性能好该稳幅电路最大的,设置输出幅度)调整方便(可,精度高稳幅,路复杂但电。

  C电压频率合成和闭环PLL频率合成满足题目要求由上述分析可知:LC振荡器频率产生采用闭环AF,LL为佳但以P。可控增益放大器来构成稳幅电路稳幅电路宜选用高频特性好的。D/A等资源要优化单片机和A/D、,分利用且充。

  要小、效率要高、输出功率要大高效高频功率放大器重点是失真。压E=12V时难点在电源电,电阻上的高频不失线mW保证纯阻负载和容性负载。

  荡器的影响和高效率输出大功率为了减小功率放大器对LC振,工作于丙类(C类)的电路结构选用有推动级、激励级及末级,滤波匹配网络的设计上性能优劣集中表现为。

  激励级和末级三部分组成功率放大器由推动级、。高效率为了提,作于丙类末级工,高频功率管晶体管选用。键:进行阻抗变换保证激励级至末级功率放大器中的滤波匹配网络是关,率获得所需的功率末级至负载高效;要的高次谐波充分滤除不需,形的失真减小波;ηk=P1/P让滤波传输效率,接近1尽可能。

  级负载是末级的输入阻抗基本不因末级负载变化而变化激励级输出与末级输入之间采用的滤波匹配网络因激励。Hz工作频率上变换为激励级所要求的Re设计要求重点是把末级的输入阻抗在30M,滤除30MHz基波以外的谐波而末级的滤波匹配网络除了要,pF电容和50Ω纯阻串联构成的容性负载同时要保证末级由50Ω纯阻负载变为20,的不失线mW50Ω纯阻上,的滤波匹配网络级联该网络选用两种类型,的有载品质因数选大点前一级滤波匹配网络,MHz时BW0.7稍小其幅频特性在fo=30,制能力增强对谐波的抑,形失真减小波,有载品质因数选小一点后一级滤波匹配网络的,品质因数较小由于后级有载,Hz时BW0.7稍大其幅频特性在30M,构成容性负载时输出功率有较小的下跌保证当20pF电容与50Ω电阻串联,也只有微小的减小功率放大器效率。

  线)功率放大器至负载的连线尽可能短(1) LC振荡器至功率放大器的连,W3的引线尽可能短负载电容、电阻及S,定好固;

  单立测量相应项目(3)测量仪器,好的探头选用性能,于50MHz工作频率不低;

  Ω/1W金属膜电阻并联构成(4)负载电阻用三只150,0V的云母电容器电容选耐压10;

  按项目说明测量方法需,明型号、类型测量仪器标,据要列表测量的数,合题目要求列表评并根据原始数据结价

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