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剖析2015电子角逐D题-增益可控射频镌汰年夜器

宣布时间:2016年01月27日 08:01    宣布者:designapp
要害词: 射频镌汰年夜器
  前些日子教员节的时间给我在武汉的师长教员打了个德律风,闲谈之余谈到他今年带的电子角逐又拿了国一,他都六十多的人了显得很淡定,我想预计只需他那获奖的师长教员才是最兴奋的吧。这师长教员这么多年来对我们挺好,寻常浅易没事就去他家聊聊或许做做板子调调电路,自己有事可以去做自己的事,也是我那几年尴尬遇到的师长教员吧。
  聊完以后我找了下今年的国赛题,其中一眼就看到射频镌汰年夜器这个效果,想都不用想就猜我师长教员今年带的组是这个题,由于就算是我自己也会选择这个效果,而且昔时也做历程控镌汰年夜器,虽然目的的频率没有这么高,然则这几年凭着自己对芯片目的的追念以为这个题只需妄图选的好简直一天便可以做出来,而其他有好几个效果例如滋扰仪和频谱仪预计还得费一点心思。
  关于这个可控增益的射频镌汰年夜器,自己以为特殊意外,由于关于自己而言假定遇到这类题,就像捡到的一样,由于前面很长一段时间自己研究过可控增益器件,也做太高精度的可控源。虽然关于射频器件,尚有很年夜的空间须要去掘客。先剖析一下11年自己做过的程控镌汰年夜。
  目的请求为10M的可控规模40DB的程控镌汰年夜。
  谁人时间一着实验室的人都欲望自己手里有许多vca810,以是毫无疑问其时也对810最为熟悉,以是选的这个可控器件做的程控镌汰年夜。
  系统框架以下所示,前级缓冲镌汰年夜前进输入阻抗,增添旌旗暗记噪声的滋扰。VCA810程控镌汰年夜器作为旌旗暗记输入的焦点镌汰年夜,其增益由单片机控制D/A芯片dac7611输入再经由反向镌汰年夜电压来调治,电压步进为1mV,规模在-40~40 dB。再经由历程软件设计的多阶滤波器完成低通滤波。前面输入部门接纳高输入电流芯片并联以增年夜输入功率的要领阻拦输入。程控部门接纳单片机外加键盘控制。LCD12864实时更新电压幅值。
  


  控制增益部门选的TI的810,现实上具有80DB控制规模,然则现实上一片能够做到50DB就异常不错了,虽然2片现实上做到100只能说你是做梦!且控制电压与增益dB数成线性关系,知足设计请求。这里控制vca810接纳自带基准电压源4.096V的12位高精度DAC7611。再经周详镌汰年夜器反向后控制VCA810。用按键和液晶要领智能控制程控镌汰年夜。下面是低通滤波用的软件仿真的效果。
  


  主要旌旗暗记的原理图以下。也可下载附件。
  


  法式模范模范可以经由历程赓续改变DA输入从而扫描输入。以后经由仔细丈量带宽和配正当式模范的调试,基本目的都能达标,上一张实物图。
  


  这是自己其时做的程控镌汰年夜的训练题,做成这样了,而今年看到的国赛题一瞄就瞄到了这题不是没有事理的,不只仅是由于他熟悉,而是前面接触过许多HITTITE公司的芯片,特殊是数字芯片很好的替换了模拟的程控镌汰年夜器,这就使得一个程控镌汰年夜加倍质朴化。
  然后再来看下15年程控镌汰年夜的请求:
  一、义务
  设计并制造一个增益可控射频镌汰年夜器。
  2、请求
  1.基本请求
  (1)镌汰年夜器的电压增益 AV≥40dB,输入电压有用值 Vi≤20mV, 其输入阻抗、输入阻抗均为 50?,负载电阻 50?,且输入电压有用值 Vo≥2V,波形无显着掉落真;
  (2)在 75MHz~108MHz 频率规模内增益摇动不年夜于 2dB;
  (3) -3dB 的通频带不窄于 60MHz~130MHz, 即 fL≤60MHz、 fH≥130MHz;
  (4)完成 AV 增益步进控制, 增益控制规模为 12dB~40dB, 增益控制步长为4dB,增益相对误差不年夜于 2dB,并能显示设定的增益值。
  2.施展部门
  (1)镌汰年夜器的电压增益 AV≥52dB, 增益控制扩年夜至 52dB, 增益控制步长稳固,输入电压有用值 Vi≤5mV,其输入阻抗、输入阻抗均为 50?,负载电阻 50?,且输入电压有用值Vo≥2V,波形无显着掉落真;
  (2)在 50MHz~160MHz 频率规模内增益摇动不年夜于 2dB;
  (3)-3dB 的通频带不窄于 40MHz~200MHz,即 fL≤40MHz 和 fH≥200MHz;
  (4)电压增益 AV≥52dB,当输入旌旗暗记频率 f≤20MHz 或输入旌旗暗记频率 f≥270MHz 时,实测电压增益 AV 均不年夜于 20dB;
  (5)其他。
  程控剖析:
  施展部门增益到52DB,浅易用一片模拟的程控镌汰年夜光靠调试很难知足请求,而施展部门的频率50-160M,这个频率TI的程控镌汰年夜器没法知足请求,带内摇动低于2DB,这个也要靠调试的功底,然则当我看到增益的步长为4DB时间我就笑了,由于关于一个52DB增益的系统而言,步进为4DB诠释他的精度请求不高,这让我很快的想到了之前做过的高精度频率源,频率高达1G,在这个很短的频率内带内的摇动简直可以忽视,而且步进恰恰是1DB,以是的器械都知足请求,这就是数字衰减器完成的程控镌汰年夜,数字衰减器完成的妄图在法式模范模范方面简直就是可以直接给高给攀援行了,不须要特此外给模拟电压,给法式模范模范方面也带来了很有优势,之前自己用过的HMC307和HMC470和该系列的数字衰减器都是知足请求的,这就是最主要的焦点芯片组成的妄图!
  看一下HMC470的频率和带内消耗尚有结构和若何控制的。
  


  控制很质朴,5个IO口就行,划分选择衰减若干DB,最小分辨率为1DB.完全知足效果请求的,而且控制质朴。这也是很要害的一部门。
  至于带内摇动,从图可以看出在程控的频率规模(50-160M)简直可以忽视。
  


  经典电路控制图也很精练。
  


  然则这里,推敲到封装效果,之前做的一个项目外面触及到程控部门着实不是用的470,而是HMC307,原理基本一样,只是封装更好应用,然则控制电平是负的,以是须要特殊加反相器,另外一片HMC307只能完成32DB,着实不克不及够到达52DB,以是须要2片级联完成,而其时的项目请求恰恰也是超出了52DB,用的2片级联输入。原理以下图所示:
  


  该类衰减器之前接触过许多,经由丈量后年夜部门施展目的是可以直接达标的,我的印象中,HITTITE的衰减器在地下的芯片厂商外面还算不错。
  总结:有的时间选择比起劲主要,妄图比调试主要。人生的事理也有许多,我们都还年轻,每小我都须要生长,新的情形外面面临着新的寻衅虽然尚有新的时机。在深刻手艺的同时别忘了要对其他手艺领域的妄图也要有所明确,要不就扎出下世胡同外面了。太年轻就得逼自己一把。
  假定你有类似对程控镌汰年夜或许针对该题尚有更好的妄图,迎接随时类似交流。
                               
                                                               
                               
               
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