變頻式射頻密碼鎖控制軟件混頻器設(shè)計論文-閱讀頁
2025-07-10 01:50本頁面
【正文】 封裝，已經(jīng)參數(shù)的大小，并留好測試點。二、混頻器理論基礎(chǔ)對于混頻電路的分析，重點應(yīng)掌握，一是混頻電路的基本組成模型及主要技術(shù)特點，二是混頻電路的基本原理及混頻跨導的計算方法，三是應(yīng)用電路分析。二極管環(huán)形混頻器原理及基本組成當器件的伏安特性是非線性時，能實現(xiàn)混頻。若。其中就是所需的頻率分量，即中頻。相乘器、晶體三極管、晶體二極管等非線性器件均可實現(xiàn)混頻。它主要用于通信系統(tǒng)的微波波段，由兩個平衡混頻器組成，其電路如圖1 所示。為了讓二極管工作在開關(guān)狀態(tài)，要求本振信號的功率必須足夠大。：混頻電路的基本原理：圖2中，Us(t)為輸入信號，Uc(t)為本振信號。分析：當則= = 其中：對上式進行三角函數(shù)的變換則有：從上式可推出，Up(t)含有兩個頻率分量和為(ψc+ψS)，差為(ψCψS)。一個模擬帶通濾波器的例子是電阻電感電容電路。2. RLC串聯(lián)電路電路圖為：則有電壓轉(zhuǎn)移比為：且于是根據(jù)中心頻率的定義（電路轉(zhuǎn)移函數(shù)的分母為純實數(shù)時的頻率），則有 下面計算截止頻率和。又當時，有最大值（中心頻率為通帶幾何中心，即轉(zhuǎn)移函數(shù)最大幅值處）。于是帶寬β滿足： 。則在該電路中有 故由品質(zhì)因數(shù)為回路特性阻抗ρ與回路中電阻R的比值，則 于是可由方程組（和Q給定）： ……………………………（公式◎）則當三個變量確定一個值時，即可以確定所選元件的大小，進而構(gòu)造出該帶通濾波器。此時輸出的上變頻混頻波形為：波形良好，無失真現(xiàn)象。 RLC串聯(lián)濾波器 此種濾波器，結(jié)構(gòu)簡單，方便計算，不過主要存在的問題是當頻率過高時，R、L、C的值很難達到指定的要求。 有源帶通濾波器二階有源帶通濾波器結(jié)構(gòu)固然不是很復雜，不過其中心頻率很難達到高頻階段，滿足本次課設(shè)的要求?；旧蠞M足實驗的要求。但是二極管環(huán)形混頻器由于使用了耦合線圈，暫時沒有辦法將其隔出，并模擬乘法器設(shè)計的混頻電路結(jié)構(gòu)簡單，不過考慮到線圈對高頻信號的影響，故不得不對此方案施以取舍。轉(zhuǎn)而采用更專業(yè)的集成四象限模擬乘法器芯片如AD83AD83AD835等等。~，單電源電壓范圍9~11伏，電流消耗100~125毫安。其芯片管腳如下： AD831芯片內(nèi)部原理圖上圖所示是AD831的內(nèi)部電路框圖。10dBm的本振輸入信號經(jīng)過一個高增益、低噪聲的限幅放大器轉(zhuǎn)換成方波，而后交叉地加到Q3～Q6的基極，最后混頻信號從IFP和IFN腳輸出。若使用輸出放大器，則可降IFP和IFN腳直接與AP和AN腳相連，這時，片內(nèi)的負載電阻可將輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓來驅(qū)動輸出放大器。AD831的射頻輸出的最大值與偏置電流成比例，在BIAS引腳與電源之間接一個電阻可使偏置電流減小?；祛l器工作電流的調(diào)節(jié)范圍可從正常工作的100mA調(diào)整至最小功耗時的45mA。在混頻和輸出放大器之間可加入一個簡單的低通濾波器，方法是在芯片的內(nèi)部電阻性負載上并聯(lián)一個外接電容（芯片的內(nèi)部電阻性負載為14Ω，允許有20%的偏差），這樣在下混頻應(yīng)用中將顯著衰減本振信號和射頻信號的和頻成分。例如，對70MHz中頻輸出而言，3dB點可選在140MHz附近，此時CF應(yīng)為82pF。3輸出放大器的應(yīng)用把AN和AP直接連接到混頻級的集電極輸出上，并將輸出端（OUT）接至VFB，這樣可提供單增益。 AD831雙電源低功耗供電模式采用5V電源供電，電路不僅功耗低而且實驗室5V的電源比較常見，方便后期的實驗檢測。由于電感取值特別小，因此考慮電感使用貼片封裝的形式。所以我們還是決定自己繪制器件原理圖和封裝。前置CLC阻抗匹配電路：射頻信號端的阻抗匹配電路使傳輸線獲得最大功率。上變頻選頻網(wǎng)絡(luò)：，帶寬為32MHZ，電感電容的參數(shù)值略有修改。并且在輸入端和混頻輸出端各留有測試孔。4 腐蝕電路板： 打印電路板:將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來，注意滑的一面面向自己，一般打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。 裁剪覆銅板用感光板制作電路板全程圖解 。 預處理覆銅板用細砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標準是板面光亮，沒有明顯污漬。一般來說經(jīng)過23次轉(zhuǎn)印，電路板就能很牢固的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。依據(jù)電子元件管腳的粗細選擇不同的鉆針，在使用鉆機鉆孔時，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機速度不能開的過慢，請仔細看操作人員操作 線路板預處理鉆孔完后，用細砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。電路板制作注意事項用PROTEL繪圖時為了保證最后的制作質(zhì)量，焊盤直徑一般～；～，電源和地線寬度設(shè)置為1～；繪圖時無法走線可用跳線代替；打印時要設(shè)置為黑白格式，打印優(yōu)先層設(shè)置為焊盤優(yōu)先，否則焊孔無法顯示，不利于最后打孔；打印時打印在轉(zhuǎn)印紙光滑面，裁剪時留取1cm左右的余量，用膠帶單邊粘貼在合適大小的銅箔板上，銅箔板需做清潔處理，可用濕布蘸取去污粉，用力擦銅箔板直到表面光亮為止；腐蝕時用塑料盒，腐蝕液配制比例為，環(huán)保腐蝕粉：水=1：4，用50～60176。五、焊接工藝及電路板成型+焊接的過程中發(fā)現(xiàn)沒有直插的電感，故采用貼片的電感。六、實驗測試結(jié)果七、心得總結(jié) 理論是基礎(chǔ)，運用是難點。再設(shè)計中接觸了很多芯片手冊，意識到做事電子設(shè)型電路加以照搬或稍微修改。局部仿真也就只能勉強看個現(xiàn)象，深層次的理論分析還是達不到要求，也就不敢妄下結(jié)論。這次設(shè)計我們發(fā)現(xiàn)了很多不足，也找到了前進的方向，對光電子設(shè)計產(chǎn)生了濃烈的興趣。鄭步生，吳渭主編郭勇，許戈，劉豫東主編[4]《高頻電路實驗與仿真》陳俊霏
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