呂連燦

（作者單位：國家新聞出版廣電總局二0二二臺）

基于增益分配的本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路設計

呂連燦

（作者單位：國家新聞出版廣電總局二0二二臺）

目前，在多功能通信系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)中調(diào)幅發(fā)射機得到了廣泛的應用，而放大自振蕩功率對輸入凋諧回路進行控制是以往的調(diào)幅發(fā)射機電路的主要使用方法，采用這種方法不僅會造成不均衡的功率增益分配問題，還會導致電路的穩(wěn)定性能受到影響。而在設計本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路時基于增益分配，將有效地解決這些問題。本文主要研究基于增益分配的本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路設計方案，并對該方案進行仿真實驗。

電路設計；本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機；增益分配

在設計本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路的過程中，以增益分配為基礎進行設計，有利于促進調(diào)幅發(fā)射機系統(tǒng)性能的提高，在對其性能進行測試之后，有利于展示出該種設計方法的優(yōu)越性。同時，也為設計本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路提供了經(jīng)驗。

1　基于增益分配的本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路設計方案

在以往的設計中，對輸入調(diào)諧回路進行控制主要采取方法自振蕩管理的方法，在干擾控制中主要采取放大高頻的方法，這樣極易造成自激的現(xiàn)象發(fā)生。因此，在對其進行設計時，提出增益分配的設計方案，基于功率增益分配均衡調(diào)制增幅發(fā)射機。使用雙運放LM358運算放大器，點頻調(diào)幅發(fā)射機的本機振蕩濾波器使用MMA7260、ATmega128L。從整體的角度來看，放大接收模塊、增益分配的干擾抑制、基帶信號濾波等是本文設計的調(diào)幅發(fā)射機電路的主要系統(tǒng)模塊，而D/A、A/D模塊是該系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)設計模塊。電路圖見圖1[1]。

圖1　電路設計圖

由圖1可以得知，采用電壓采樣ATmega128L中 的ADC0、ADC1、ADC2數(shù)據(jù)的方法，然后在轉(zhuǎn)換這些數(shù)據(jù)，得到Z、Y、X調(diào)幅發(fā)射機軸的模擬加速度值。在方法增益分配之后，就可以轉(zhuǎn)化調(diào)幅發(fā)射機的信號為具體的數(shù)據(jù)，

基于該電路設計方法可以得到增益分配的設計方法，將其應用到設計本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機中，利用測試高通濾波的靜態(tài)工作點的形式，對調(diào)幅發(fā)射機的放大功率進行提高。若是該發(fā)射機功率負載為純電阻。即COSφ=1時，那么就可以確定其電源供電效率，這時對COSφ功率因素進行改變，就可以實現(xiàn)放大功率增益的目的[2]。

圖2　放大功率增益方法設計的調(diào)幅發(fā)射機的系統(tǒng)

2　基于增益分配的本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路設計方案的仿真實驗

為了對設計的調(diào)幅發(fā)射機系統(tǒng)的性能進行測試，提出仿真實驗，通過采取200kHz的樣本功率，并對模擬預處理輸入信號提出嚴格的要求，要求其信號輸出速度能夠與該設計方案中的信號輸出速度相匹配。另外，需要注意在設計中設置較為靈活的帶寬范圍、設置低頻的發(fā)射機功率、使用較低的輸入信號幅值。若是出現(xiàn)12位的調(diào)幅發(fā)射機發(fā)射功率信號時，要求穩(wěn)定到1/4096的1/2即為ADC的標準。當ADC出現(xiàn)14位的信號時，則基陣的轉(zhuǎn)換信號、收發(fā)信號的精度要求也會更高一些；同時，在對其功率進行校正時需要使用獨立的Gamma。若是出現(xiàn)16的功率信號Zoom Video接口，那么就會產(chǎn)生聯(lián)系且能夠變化的功率分配增益。這時功率增益分配可以達到80 dB的調(diào)制范圍、30 ns的建立時間、35 MHz的信號帶寬、±0.5 dB的增益精度。另外，需要設置0.28 A的電壓放大增益、0.15 A外部I/O電流、25 mA的放大分貝數(shù)、2.90 A寬帶電壓控制電流等參數(shù)。在設計仿真實驗環(huán)境之后，在滿度的1LSB范圍內(nèi)，穩(wěn)定調(diào)幅發(fā)射機的發(fā)射功率，表示±1/2LSB為本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機準確度的穩(wěn)定性。另外，在對較低的輸入信號幅值、較為靈活的帶寬范圍、較低的發(fā)射頻率進行全面考慮的基礎下，將其對比參量選擇為功耗、輸出功率，由此可以得出，根據(jù)放大功率增益方法設計的調(diào)幅發(fā)射機的系統(tǒng)結構[3]如圖2所示

從圖2可以看出，在設計本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路時使用增益分配的方法，對功率功放級的增益、功率激勵級的增益具有較大的平衡作用；同時，可以實現(xiàn)對調(diào)幅發(fā)射機的工作效率、功率進行兼顧的效果，也可以實現(xiàn)均衡分配各級功率增益的目的。另外，該種設計方法與傳統(tǒng)的調(diào)幅發(fā)射機設計方法相比較而言，該設計方法可以實現(xiàn)減少一倍的功率消耗的效果，對設計調(diào)幅發(fā)射機的低功耗要求可以有效的實現(xiàn)。另外，使用該種設計方法還可以提高13.7%的輸出功率效果。由此可見，在對本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路進行設計時，采取增益分配的方法可以實現(xiàn)良好的設計效果[4]。

3　結語

通過對基于增益分配的本機振蕩調(diào)幅發(fā)射機電路設計的深入研究，從中可以了解到以往的調(diào)幅發(fā)射機電路存在不足，對調(diào)幅發(fā)射機的功率、信號傳輸都產(chǎn)生了不利的影響。因此，本文采取增益分配的方法進行設計，設計其電路，并利用仿真實驗的方法，對該設計完成的調(diào)幅發(fā)射機的性能進行測試，經(jīng)過測試可以看出該設計方法具有極大的效用，設計出的調(diào)幅發(fā)射機不僅具有良好的發(fā)射功率，還具有低功耗的優(yōu)勢。

[1]宋曉雪.基于船用導航雷達接收機濾波電路設計[D].西安:西安科技大學,2013.

[2]包艷莉.數(shù)字調(diào)幅廣播中的數(shù)字頻率合成器的設計[D].北京:北京郵電大學,2011.

[3]趙文強.中波廣播發(fā)射機故障的處理和探討[J].電子世界,2013(41).

[4]徐家迅.針對發(fā)射機中溫度過高的報警電路的設計[J].科技傳播,2013(5).