射頻功率放大器實時檢測的實現

 廣播電視發射機是一個綜合的電子系統，它不僅包括無線發射視音頻通道，而且還包括通道的檢測和自動控制電路，因此在設計時，它除了必須保證無線通道的技術指標處于正常范圍外，還必須設計先進的取樣檢測和保護報警等電路，以確保發射機工作正常，從而實現發射機在線自動監測和控制。近年來，隨著大功率全固態電視發射機多路功率合成技術的發展，越來越多的廠家采用模塊化結構設計，因此單個功率放大器模塊是整個發射機的基本測單元，本文就著重討論單個模塊的檢測和控制電路，從而實現發射機在線狀態自動監測。

    一、 工作原理

    在功放模塊中，主要檢測和控制參數為電源電壓，各放大管的工作電流，輸出功率，反射功率，過溫度和過激勵保護等，圖1為實現上述檢測控制功能的方框圖，它由取樣放大電路，V/F變換，隔離電路，F/V變換，A/D轉換，AT89C51，顯示電路和輸出保護電路等組成。

    1、 隔離電路

    在功放模塊中，由于大功率器件的應用，往往單個模塊的輸出功率都比較大，因而對小信號存在較大的高頻干擾，如處理不好，就會影響后級模數轉換電路工作，從而導致檢測數據不準確，顯示數據跳動的現象，甚至出現誤動作。這里采用光電耦合器進行隔離，由于光電耦合器具有體積小、使用壽命長、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強、無觸點且輸入與輸出在電氣上完全隔離等特點，從而將模擬電路和數字電路完全隔離，保障系統在高電壓、大功率輻射環境下安全可靠地工作。

    2、LM331頻率電壓轉換器

    V/F變換和F/V變換采用集成塊LM331，LM331是美國NS公司生產的性能價格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉換器用。LM331采用了新的溫度補償能隙基準電路，在整個工作溫度范圍內和低到4.0V電源電壓下都有極高的精度。同時它動態范圍寬，可達100dB；線性度好，最大非線性失真小于0.01％，工作頻率低到0.1Hz時尚有較好的線性；變換精度高，數字分辨率可達12位；外接電路簡單，只需接入幾個外部元件就可方便構成V/F或F/V等變換電路，并且容易保證轉換精度。　　

    圖2是由LM331組成的電壓頻率變換電路，LM331內部由輸入比較器、定時比較器、R－S觸發器、輸出驅動、復零晶體管、能隙基準電路和電流開關等部分組成。輸出驅動管采用集電極開路形式，因而可以通過選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配TTL、DTL和CMOS等不同的邏輯電路。

當輸入端Vi＋輸入一正電壓時，輸入比較器輸出高電平，使R－S觸發器置位，輸出高電平，輸出驅動管導通，輸出端f0為邏輯低電平，同時電源Vcc也通過電阻R2對電容C2充電。當電容C2兩端充電電壓大于Vcc的2/3時，定時比較器輸出一高電平，使R－S觸發器復位，輸出低電平，輸出驅動管截止，輸出端f0為邏輯高電平，同時，復零晶體管導通，電容C2通過復零晶體管迅速放電；電子開關使電容C3對電阻R3放電。當電容C3放電電壓等于輸入電壓Vi時，輸入比較器再次輸出高電平，使R－S觸發器置位，如此反復循環，構成自激振蕩。輸出脈沖頻率f0與輸入電壓Vi成正比，從而實現了電壓－頻率變換。其輸入電壓和輸出頻率的關系為：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2)  由式知電阻R2、R3、R4、和C2直接影響轉換結果f0，因此對元件的精度要有一定的要求，可根據轉換精度適當選擇。電阻R1和電容C1組成低通濾波器，可減少輸入電壓中的干擾脈沖，有利于提高轉換精度。

&n

[1] [2] 

【射頻功率放大器實時檢測的實現】相關文章：

實時通信在調車作業中的設計與實現04-27

綜合射頻環境效應仿真及其在JMASE中的實現05-02

靶場彈道跟蹤實時數據平滑算法及實現05-02

采用DSP實現的神經網絡實時仿真系統04-27

采用MatrixX平臺實現航空電子裝備的實時仿真05-02

汽車安全檢測系統的設計與實現04-27

生物量濃度實時在線檢測方法的研究05-03

基于嵌入式操作系統VxWorks的實時通訊的實現05-02

地震波形數據實時監控軟件的實現05-02

實時性檢測-不可忽視的汽車故障診斷原則05-01