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为什么要采用RC移相器,并且用相图来观测倍周期分岔等现象?如果不用移相器,可用哪些仪器或方法?

网友发布 2023-05-26 17:56 · 头闻号仪器机械

采用RC移向器,是为了使两个通道输入信号可以叠加作图,从而在相图中观察到倍周期分岔现象用示波器可以观测到图像,用电流表可以看出不重复不可预测现象。

电路由放大电路、选频网络、正反馈网络,稳幅环节四部分构成。主要优点是结构简单,经济方便。根据RC选频网络的不同形式,可以将RC振荡电路分为RC超前(或滞后)相移振荡电路和文氏电路振荡电路。

扩展资料:

采用超前移相或滞后移相电路作为选频网络,与反相放大器构成的振荡器。具有电路简单,经济方便等优点,但选频作用较差,振幅不够稳定,频率调节不便,因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。

RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间,构成正反馈,Rt、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间,构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路,运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上,所以,把这种振荡电路称为文氏电桥振荡电路。

--RC振荡电路

射频TR组件调试经验

为了精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK及ASK等信号,并依据直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySvnthesizer,简称DDFS)技术及各种调制信号相关原理,设计了一种采用新型DDS器件产生正弦波信号和各种调制信号的设计方法。采用该方法设计的正弦信号发生器已广泛用于工程领域,且具有系统结构简单,界面友好等特点。

2 系统总体设计方案

图1给出系统总体设计方框图,它由单片机、现场可编程门阵列(FPGA)及其外围的模拟部分组成。在FPGA的内部数字部分中,利用 FPGA内部的总线控制模块实现与键盘扫描、液晶控制等人机交互模块的通信,并在单片机与系统工作总控制模块之间的交互通信中起桥梁作用。系统工作总控制可统一控制各个时序模块;各时序模块用于完成相应的控制功能。在模拟部分中,利用无源低通滤波器及放大电路,使AD9851型DDS模块的输出信号成为正弦波和FM调制信号;再利用调幅电路,使FPGA内部DDS模块产生的信号与AD9851输出的载波信号变为调幅信号,同时在基带码控制下通过 PSK/ASK调制电路得到PsK和ASK信号。最后,各路信号选择通道后,经功率放大电路驱动50Ω负载。

3 理论分析与计算

31 调幅信号

调幅信号表达式为:

式中:ω0t,ωt分别为调制信号和载波信号的角频率;MA为调制度。

令V(O)=Vocos(ω0t),V(ω)=MAcos(ωt),则V(t)=V(O)+V(O)V(ω)。故调幅信号可通过乘法器和加法器得到;通过改变调制信号V(ω)的幅值改变MA,V(ω)的范围为01~l V,MA对应为10%~100%。

32 调频信号

采用DDS调频法产生调频信号,具体实现方法:通过相位累加器和波形存储器在FPGA内部构成一个DDS模块,用于产生1 kHz的调制信号。其中,波形存储器的数据即为调制信号的幅度值。将这些表示幅度值的数据直接与中心频率对应的控制字相加,即可得到调频信号的瞬时频率控制字,再按调制信号的频率切换这些频率控制字,即可得到与DDS模块输出相对应的调频信号。

33 PSK和ASK信号

ASK信号是振幅键控信号,可用一个多路复用器实现。当控制信号为1时,选择载波信号输出;当控制信号为0时,不选择载波信号输出;当控制信号由速率为10 Kb/s的数字脉冲序列给出时,可以产生ASK信号。PSK信号是移相键控信号,这里只产生二相移相键控,即BPSK信号。它的实现方法与ASK基本相同,只是在控制信号为0时,选择与原载波信号倒相的输出信号,该倒相信号可由增益倍数为l的反相放大电路实现。

4 主要功能电路设计

图2给出调幅电路。它采用ADI公司的乘法器AD835实现。该器件内部自带加法器,可直接构成调幅电路。图3给出PSK/ASK电路。它主要由多路复用器和移相器构成。其中,移相器采用Maxim公司的高速运算放大器MAX477所构成的反相放大电路实现,多路复用器采用ADI公司的 AD7502。当两条通道选择控制线A1AO为ll时,输出原信号;当A1A0为00时,输出原信号的反相信号;当A1A0为01时,无信号输出。这样只要FPGA按固定速率通过Al和AO两条控制线给出基带序列信号,就能相应输出PSK和ASK信号。

FPGA内部DDS调频电路由分频器、累加器、ROM和AD985l时序控制电路构成。分频器用于得到20 kHz的信号,作为AD985l控制字的切换频率;ROM中存储了1 kHz的正弦波表,接收累加器给出的控制字切换信号,同时向AD985l时序控制模块发送频偏控制字;AD985l时序控制电路根据中心频率并结合频偏控制字向AD985l器件发送频率控制字,以实现DDS调频。

功率放大电路由ADI公司的高速运算放大器AD811和T1公司的缓冲器BUF634构成,如图4所示。AD8ll采用同相放大器接法,将输入信号放大到电压峰峰值为6 V;后级缓冲电路用于提供足够的输出电流,使负载的输出电压峰值稳定在6 V。由于AD81l的输出电流较大,所以在AD811与缓冲器之间串接了一只l kΩ的电阻用于限流。电路调试时发现输出高频信号有衰减。经过分析获知,主要原因在于后级缓冲器有8 pF的等效输入电容(见图4中虚线),该电容影响电路的高频响应。于是在AD811输出与BUF634输入之间接入了 一只330nF的补偿电容,补偿后的电路高频响应效果良好。

什么是移相器

射频TR组件调试经验,这一两周都在调试微波射频组件,又巩固了一些想法,也积累了一些经验,有收获还是比较高兴的,同时对项目组一些人的做法无法理解,导致心情也非常糟糕。

经验之一,接地的重要性;接地不好导致放大管无法正常工作,怎么调试都无法成功发挥其作用,有三种做法可以参考,第一种方法就是印制板补充接地过孔,印制板背面粘贴铜箔;第二种方法通过计算要是增益余量够,就不需要这个放大管,直接用高频电缆跨接过去;第三种方法那就是需要把这个放大管错误的印制板部分全部割掉,直接用正确的印制板整个替换。另外想说的是接地不好微波干扰串扰都非常大,导致非常不好处理。怎么发现呢,看用印制板设计,二看改善接地对其效果影响比较大;

经验之二,电源隔离的重要性,很多放大管供电都采用同一电压,相互之间的电压没有任何磁珠隔离,而每个放大管供电时都会有点信号串扰到电源线上,导致电压不稳,当积累的纹波变大到一定程度就会爆发出来,可能导致链路无法正常工作。尤其是增益在30db的高增益单管,特别容易自激。怎么去发现自激,可以用示波器看电源纹波情况,也可以用频谱仪和探针去点测频谱,频谱有自激的问题,频谱仪设置宽频带,用手指去触碰放大管前后或者供电线明显感觉增益有上涨趋势;

经验三,大功率的印制线的电容都需要微波电容,普通电容无法承受大功率能量,比如20w以上的必须都用微波电容。大功率后方需加隔离器,有效防止功放管烧毁情况。

经验四,大功率功放管的供电端,由于电流大,需要用到印制线直接供电,可能会导致功放管失配,可以用到四分之一波长的高阻线,实际高阻线上也会有串扰,需要加与工作频率有关的电容来滤掉串扰,或者在末级功放上加对地微波电容进行匹配处理。

经验五,调试前也需要提前仔细阅读掌握器件的性能,提前去设想可能会出现的问题,以及出现问题会有哪些可能,解决的办法等。比如器件装配错误,虚焊,接线接错了,高频电缆脱落等。每一个器件都可能不能正常工作,我们需要去认真思考,去解决这些假设的问题。

经验六,出现问题后不可怕,有问题需要及时内部组织人员进行讨论,然后根据讨论结果去验证,必要时也可以请外援的帮助,另外也要及时总结,有利于个人能力的提升,再项目结束时进行表彰,并开展经验交流会。

我此次搞这个项目郁闷的是,不是我设计的,对于产品完全不熟悉,设计产品的人已不在本部门,交接的人也不太懂,产品样机有些问题,领导让我指导他排故。产品完全不熟悉,本来以为是辅助,结果变成主力。交接的同事由于另外的事情分不开身,让我自己去排故,对产品一无所知,仅凭经验,连续搞了两天和一个通宵,把产品几个复杂问题全部解决。累的跟孙子一样。

通宵第二天上班,交接的人带着产品样机出差了,公司正式的产品要急于交付,然而没有人调试,这个时候让我顶替上去,需要三天内把负责的产品全部调试完成,压力非常三大,真的是赶鸭子上架,要资料别人说没有资料,要电路图别人说没有电路图,真的是欲哭无泪,打工人真的很惨,那就只能凭经验去处理,在1个下午加一个通宵加1个白天,连续作战,尤其是连续熬了俩个夜晚真的累了。充分发挥主观能动性,把产品全部调试完,不得不说个人付出了非常大的努力,最大的问题是不熟悉产品各项指标,不熟悉设计思路,不熟悉样机调试时的问题,后来才知道样机调试了两个月,身心俱疲。射频组件的目前问题如下:

1、电源线上有特别大的干扰;

2、末级功放上有微波信号串扰;

3、增益大的放大管自激;

4、移相器移相时驻波变差;移相接地不太好导致相位变化时驻波变差,影响了前后的器件匹配性,导致放大管自激;

5、电源emi滤波器突然失效,原因是前期测试时遭受过流冲击,最大允许电流是7A,结果使用时用到8A多;损坏后还导致功放出现自激;

6、温补衰减器装错;

7、电源的芯片工作不正常,器件出现需焊,重新焊接。

8、高频电缆脱落导致移动相位不正常。

9、电源线跟地短路

上有简短的介绍

你也可以自己多上网查查~~~~~

移相器(Phaser) 能够对波的相位进行调整的一种装置。 任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是早期模拟移相器的原理;现代电子技术发展后利用A/D、D/A转换实现了数字移相,顾名思义,它是一种不连续的移相技术,但特点是移相精度高。 移相器在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。 在R-C串联电路中,若输入电压是正弦波,则电路中各处的电压、电流都是正弦波。从相量图可以看出,输出电压相位引前输入电压相位一个φ角,如果输入电压大小不变,则当改变电源频率f或电路参数R或C时,φ角都将改变,而且A点的轨迹是一个半圆。同理可以分析出,以电容电压作为输出电压时,输出电压相位滞后输入电压相位一个φ角。因此,不论以R端或C端作输出,其输出电压较输入电压都具有移相作用,这种作用效果称阻容移相。 阻容移相环节,在电子技术应用中广泛采用,如移相电路、耦合电路、微分电路、积分电路等等。

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