電磁干擾測(cè)試接收機(jī)-振蕩器和檢波(共24頁(yè))

1、題目(tm)： 電磁干擾測(cè)試(csh)接收機(jī)-振蕩器和檢波(jinb) 器的設(shè)計(jì) 電磁干擾接收機(jī)振蕩器和檢波器的設(shè)計(jì)摘要裝訂線電磁干擾（或電磁干擾，也被稱(chēng)為射頻干擾或射頻干擾當(dāng)在高頻或射頻干擾）是由于電磁感應(yīng)或電磁射線影響電路的外部源。電磁干擾接收機(jī)（EMI）是用于測(cè)量電磁輸入頻率量的專(zhuān)門(mén)儀器。本課題是EMI接收機(jī)中的一個(gè)子課題。本文的課題即電磁干擾接收振蕩器和檢波器的設(shè)計(jì)是保證電磁干擾接收機(jī)準(zhǔn)確穩(wěn)定工作的重要保證，如果按照模電的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)本課題將會(huì)十分的繁瑣而且要計(jì)算很多參數(shù)，導(dǎo)致準(zhǔn)確的不夠高，所以對(duì)振蕩器就使用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文根據(jù)EMI接收機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求采用AT89c51、AD7008相

2、結(jié)合利用DDS（數(shù)字頻率直接合成）原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁干擾接收機(jī)的一本振。二本振和三本振利用摩托羅拉公司的E1648等芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)中的振蕩器電路原理圖。檢波電路環(huán)節(jié)要求實(shí)現(xiàn)均值檢波峰值檢波以及準(zhǔn)峰值檢波，所以在典型的原理圖上將參數(shù)多次修改反復(fù)的在Multisim仿真軟件上進(jìn)行仿真，對(duì)比前后輸入輸出波形分析對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，最終得到比較理想的元器件參數(shù)，其結(jié)果符合本課題的設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：電磁干擾；振蕩器；檢波器；仿真EMI RECEIVER- Design of oscillator and detection circuit ABSTRACTElectromagnetic interfere

3、nce (or electromagnetic interference, also called radio frequency interference and radio frequency interference when in the high frequency or radio frequency interference) is due to the electromagnetic induction and electromagnetic radiation affect the external source circuit. Electromagnetic interf

4、erence (EMI) receiver is used to measure electromagnetic frequency of input quantity of specialized instruments. This topic is a corpus of EMI receiver. This paper topic of electromagnetic interference and geophone receiving oscillator design is to guarantee the accuracy of the emi receiver the impo

5、rtant assurance of stable work, if the electricity knowledge to design this topic will be quite cumbersome and to calculate a lot of parameters, leading to a high accurate enough, so is used for oscillator chip to implement,in this paper, according to the requirements of the EMI receiver overall des

6、ign combined with AT89c51 and AD7008 use DDS (direct digital frequency synthesis) principle to realize the electromagnetic interference receiver a vibration. 2 and 3 of this vibration using MOTOROLA E1648 chips to implement the oscillator circuit principle diagram of the system. Detection circuit li

7、nk for average detection peak detection and quasi-peak detector, so in a typical schematic diagram of the general parameter modify many times repeatedly in Multisim simulation software simulation, input and output waveform before and after the contrast analysis to optimize the parameters choice, fin

8、ally got ideal components parameters, the results comply with the design requirements of this subject. Key words：EMI；oscillator；detector；simulation；目錄TOC o 1-1 t 標(biāo)題(biot) 2,1,標(biāo)題 3,1 h u HYPERLINK l _Toc14885 1前言(qin yn) PAGEREF _Toc14885 1 HYPERLINK l _Toc27705 1.1課題(kt)提出的背景和現(xiàn)實(shí)意義 PAGEREF _Toc27705

9、1 HYPERLINK l _Toc27705 1.2本文的主要研究?jī)?nèi)容 PAGEREF _Toc27705 1 HYPERLINK l _Toc8742 2電磁干擾接收器系統(tǒng)的基本組成 PAGEREF _Toc8742 3 HYPERLINK l _Toc17052 3振蕩器和檢波器的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc17052 5 HYPERLINK l _Toc17052 3.1振蕩器的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc17052 5 HYPERLINK l _Toc21951 3.2檢波器的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc21951 11 HYPERLINK l _Toc32020 3.2.1檢

10、波器的介紹和選擇 PAGEREF _Toc32020 11 HYPERLINK l _Toc28430 3.2.2檢波電路原理及電路仿真 PAGEREF _Toc28430 12 HYPERLINK l _Toc28430 3.3檢波電路仿真軟件介紹15 HYPERLINK l _Toc674 4總結(jié)18 HYPERLINK l _Toc26380 參考文獻(xiàn)19 HYPERLINK l _Toc2379 致謝20裝訂線 前言(qin yn)1.課題提出(t ch)的背景和現(xiàn)實(shí)意義 隨著經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，各種( zhn)電設(shè)備廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它們不僅方便了我們的生活同時(shí)也帶來(lái)了不

11、少問(wèn)題，同一空間數(shù)以百計(jì)的電子產(chǎn)品在工作，使他們互相兼容互不影響就成為電磁研究的基本內(nèi)容。同時(shí)無(wú)線電接收設(shè)備的靈敏度日益提高，因此電干擾直接成為這些設(shè)備能否進(jìn)行正常工作的主要障礙1。如何測(cè)量無(wú)線電干擾就成為現(xiàn)代無(wú)線電測(cè)量中的一個(gè)重要項(xiàng)目之一。 EMI接收機(jī)是測(cè)量干擾發(fā)射的一個(gè)主要儀器。它實(shí)際上是一種選頻測(cè)量?jī)x，它能將由傳感器輸入的干擾信號(hào)中預(yù)先設(shè)定的頻率分量以一定通頻帶選擇出來(lái)，予以顯示和記錄，連續(xù)改變?cè)O(shè)定頻率便能得到該信號(hào)的頻譜,是測(cè)量電磁兼容性測(cè)試中應(yīng)用最廣最基本的測(cè)量?jī)x器?？梢园袳MI看成一個(gè)可調(diào)諧的，可改變頻率的，可緊密測(cè)量幅度的電壓計(jì)2?，F(xiàn)在以及以后我們身邊的高科技電子設(shè)備會(huì)越來(lái)越多

12、，所以可以想象到EMI設(shè)備在現(xiàn)在的應(yīng)用前景多么廣闊作用多么重要。1.2本文的主要研究?jī)?nèi)容測(cè)量接收機(jī)是測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大,靈敏度高的專(zhuān)用測(cè)量接收機(jī).由于測(cè)量的信號(hào)對(duì)象是微弱的連續(xù)波信號(hào),或者是幅值很強(qiáng)的脈沖信號(hào),這就要求測(cè)量接收機(jī)本身噪聲極小,靈敏度很高,檢波器的動(dòng)態(tài)范圍大,前級(jí)電路過(guò)載能力強(qiáng),整個(gè)測(cè)量頻段內(nèi)測(cè)量精度能滿足2db.為了更加具體的介紹本課題的進(jìn)度以及可讀性，為了確定電磁干擾接收機(jī)的工作原理還有振蕩電路和檢波電路的具體元件的參數(shù)和依據(jù)，本文分了四部分來(lái)講述，各部分具體如下：為前言，主要介紹本論文題目即電磁干擾接收機(jī)中振蕩器和檢波器的設(shè)計(jì)的提出背景、現(xiàn)實(shí)意義，以及本論文撰寫(xiě)的主要內(nèi)容 第二

13、章為電磁干擾接收機(jī)的總體構(gòu)架以及各個(gè)基本組成，以及本課題電磁干擾接收機(jī)的組成結(jié)構(gòu)，介紹電磁干擾接收機(jī)作為一個(gè)整體系統(tǒng)各個(gè)基本組成的不同的功能以及應(yīng)該達(dá)到的目的并且他們作為一個(gè)系統(tǒng)前后輸出輸入信號(hào)的工作過(guò)程。第三章為電磁干擾接收機(jī)的振蕩電路和檢波電路的選型和定型的依據(jù)。再確定對(duì)振蕩電路或者檢波電路以后就應(yīng)用仿真軟件對(duì)振蕩電路以及檢波電路在相應(yīng)的頻率段上進(jìn)行仿真，將得到仿真波形與技術(shù)參數(shù)相比較以及對(duì)仿真波形的波形分析然后確定各個(gè)元器件的參數(shù)的具體值。最后對(duì)電路進(jìn)行綜合分析最終將電路定型。為對(duì)電磁干擾接收機(jī)的振蕩電路和檢波電路進(jìn)行仿真的軟件介紹即Multisim簡(jiǎn)單的介紹。其中包括仿真軟件運(yùn)行環(huán)境適

14、用環(huán)境以及該軟件中所包括的一些基本操作和基本的仿真功能模塊。第四章為總結(jié)。即從畢業(yè)設(shè)計(jì)課題(kt)的確定、電磁干擾接收機(jī)系統(tǒng)的工作、到振蕩電路、檢波電路的定型還有仿真軟件的選擇以及定型的參數(shù)依據(jù)還有在最終確定振蕩電路和檢波電路中的元件的具體參數(shù)值以及在比較數(shù)入輸出波形的對(duì)比更加的優(yōu)化得到的電路元件的參數(shù)值并最終得到了檢波電路。 2電磁干擾接收器系統(tǒng)的基本(jbn)組成從整體上來(lái)看，電磁干擾接收機(jī)的組成十分復(fù)雜但是(dnsh)從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)部分3組成(z chn)如圖2-1所示。 = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 傳感器可由電壓探頭電流探頭各類(lèi)天線等部件組成。根據(jù)測(cè)量的

15、目的，選用不同的部件來(lái)拾取信號(hào)。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入衰減器可將外部進(jìn)來(lái)的過(guò)大信號(hào)或干擾電平給予衰減，調(diào)節(jié)衰減量高低，保證測(cè)量接收機(jī)輸入的電平在測(cè)量接收機(jī)可測(cè)量范圍之內(nèi)，同時(shí)也可避免過(guò)電壓或者過(guò)電流造成測(cè)量接收機(jī)損壞。傳感器輸入衰減器射頻放大混頻中頻放大檢波校正信號(hào)源圖2-1EMI系統(tǒng)原理框圖 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 校正信號(hào)源與普通接收機(jī)相區(qū)別，測(cè)量接收機(jī)本身提供內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)源，可隨時(shí)對(duì)測(cè)量接收機(jī)的增益加以自我校準(zhǔn)，以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確。 = 4 * GB2 * MERGEFORMAT 射頻放大器利用選頻放大原理，僅選擇所需的測(cè)量信號(hào)（或

16、騷擾信號(hào)）進(jìn)入下級(jí)電路，而外來(lái)的各種雜散信號(hào)（包括鏡像頻率信號(hào)、中頻信號(hào)、交調(diào)諧波信號(hào)等）均排除在外。 = 5 * GB2 * MERGEFORMAT 混頻器將來(lái)自射頻放大器的射頻信號(hào)和來(lái)自本機(jī)振蕩器的信號(hào)合成產(chǎn)生一個(gè)差頻信號(hào)輸入到中頻放大級(jí)，由于差頻信號(hào)的頻率遠(yuǎn)低于射頻信號(hào)頻率，使得中頻放大級(jí)增益得以提高。 = 6 * GB2 * MERGEFORMAT 本機(jī)振蕩器提供一個(gè)頻率穩(wěn)定的高頻振蕩信號(hào)。 = 7 * GB2 * MERGEFORMAT 中頻(zhngpn)放大器由于中頻放大器的調(diào)諧電路可提供(tgng)嚴(yán)格的頻帶寬度，又能獲得較高的增益，因此保證接收機(jī)的總選擇性和整機(jī)靈敏度。 =

17、8 * GB2 * MERGEFORMAT 檢波器測(cè)量接收機(jī)的檢波方式與普通接收機(jī)的檢波方式有著重大差異。測(cè)量接收機(jī)除可接受(jishu)正弦波信號(hào)外，更常用于測(cè)量脈沖騷擾電平，因此測(cè)量接收機(jī)除了通常具有的平均檢波功能外還增加了峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波功能。 = 9 * GB2 * MERGEFORMAT 輸出指示早期測(cè)量接收機(jī)采用表頭指示電磁騷擾電平，并且用揚(yáng)聲器播放騷擾聲響。近年來(lái)測(cè)量接收機(jī)廣泛采用液晶數(shù)字顯示代替表頭指示，并將數(shù)據(jù)采用電腦存儲(chǔ)或者打印供查閱4。本課題所涉及EMI電磁干擾接收機(jī)信號(hào)的接受的頻率范圍是30M1000M,如圖2-2所示。RF濾波器調(diào)幅（AM）調(diào)幅(AM)一混頻一本振

18、二混頻二本振一中放三本振濾波器2.3MHz三混頻二中放圖2-2EMI組成框圖對(duì)于以上的EMI系統(tǒng)里，本課題要完成的是三個(gè)本振振蕩器的設(shè)計(jì)以及對(duì)中放以后的檢波，其中對(duì)于三個(gè)本振要求：一本振的正弦振蕩要有1.24GHz 2.21GHz，二本振要提供的正弦振蕩頻率為1.23GHz，三本能產(chǎn)生的正弦振蕩頻率為22.7MHz。檢波方式大大區(qū)別于普通接收機(jī)。除可接收正弦波信號(hào)外，EMI接收機(jī)更常用于接收脈沖干擾信號(hào)，因此處于普通接收機(jī)相同的平均值檢波，還增加了峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波功能。對(duì)于檢波器要有峰值檢波，準(zhǔn)峰值檢波，均值檢波。頻帶為25MHz。3振蕩器和檢波器的設(shè)計(jì)(shj)本課題設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)在于

19、其頻率，因?yàn)樵谖覀兊膶W(xué)習(xí)過(guò)程中主要是學(xué)習(xí)的低頻、高頻段的電路，如果涉及到微波段落還要考慮許多的方面，同時(shí)在微波段設(shè)計(jì)電路很復(fù)雜也很困難，需要借助一些軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。而一個(gè)(y )電路的設(shè)計(jì)必須要考慮的因素就是設(shè)計(jì)的電路必須能落在一定頻率才能正常的發(fā)揮電路的設(shè)計(jì)功能。在電磁干擾接收機(jī)整個(gè)系統(tǒng)中振蕩電路是保證其工作和精度的最重要的環(huán)節(jié)，而檢波電路是其中環(huán)節(jié)的功能部分，組后靠檢波電路將所要的信號(hào)從處理的信號(hào)中檢測(cè)出來(lái)。3.1振蕩器的設(shè)計(jì)(shj)本課題就設(shè)計(jì)的振蕩器來(lái)說(shuō)總共包括兩種，一種是微波段的振蕩器，一種是音頻段的振蕩器。正弦波振蕩器必須包含這樣幾個(gè)組成部分：1.放大部分振蕩器的核心，將直流電源提供

20、的能量轉(zhuǎn)換成交流信號(hào)能量；補(bǔ)充振蕩過(guò)程中的能量損耗，以獲得連續(xù)的等幅正弦波。2.選頻部分從信號(hào)中選出所需的頻率。3.正反饋電路將選出來(lái)的所需頻率的信號(hào)送回到輸入端放大。4.穩(wěn)幅電路一般靠振蕩管自身的非線性穩(wěn)幅，要求高的振蕩器有專(zhuān)門(mén)的穩(wěn)幅電路回路的諧振頻率5。 微波振蕩器由于產(chǎn)生的頻率很高所以不能使用我們模擬電路部分講的振蕩器的知識(shí)來(lái)解決，這部分的知識(shí)用到了高頻電路。微波晶體管振蕩器原理和晶體管振蕩器相同.所不同的是振蕩頻率高,達(dá)到超高頻或微波頻率;其次,由于頻率高,要考慮到元件的分布參數(shù).微波振蕩器是在通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗及測(cè)試儀器等各種微波系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的重要部件之一。近年來(lái)，隨著微波半導(dǎo)體

21、器件的迅速發(fā)展，微波固態(tài)振蕩器也得到迅速發(fā)展。目前已有晶體管振蕩器（包括雙極晶體管振蕩器和場(chǎng)效應(yīng)管振蕩器）；轉(zhuǎn)移電子振蕩器（體效應(yīng)振蕩器）；雪崩二極管振蕩器和隧道二極管振蕩器等多種形式6。微波振蕩器主要用于微波收、發(fā)信機(jī)的本地振蕩、各種調(diào)制器的載頻(zi pn)信號(hào)源及微波測(cè)量系統(tǒng)中的基本信號(hào)源等。其性能好壞將直接影響微波系統(tǒng)的優(yōu)劣和測(cè)量精度7。振蕩器的主要(zhyo)性能指標(biāo)有：（1）頻率(pnl)穩(wěn)定度高振蕩器的振蕩頻率會(huì)受偏置電源的不穩(wěn)定、環(huán)境溫度以及負(fù)載阻抗的變化等因素的影響，致使頻率發(fā)生漂移，其漂移的大小可用頻率穩(wěn)定度來(lái)描寫(xiě)。任何微波系統(tǒng)中對(duì)振蕩器的頻率穩(wěn)定度有一定的要求，例如，在微

22、波和衛(wèi)星通信中的射頻頻率的頻率穩(wěn)定度高于10-5，只有這樣才能保證長(zhǎng)途通信中的頻率漂移限制在允許可靠接收的范圍內(nèi)。為了提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，必須使振蕩器工作在穩(wěn)定的條件下。例如，采用穩(wěn)定的偏置電源、恒溫的環(huán)境、防震措施以及盡力減少負(fù)載與振蕩器之間耦合，等等。具體方法有溫度補(bǔ)償法、外腔移頻法和注入鎖定法。其中溫度補(bǔ)償法是最簡(jiǎn)單、最實(shí)用的方法。（2）諧波抑制度高當(dāng)晶體三極管或二極管工作在飽和狀態(tài)時(shí)，振蕩器將會(huì)產(chǎn)生許多不需要的諧波而引起干擾。為此，必須仔細(xì)調(diào)整工作點(diǎn)，盡可能少產(chǎn)生不需要的諧波，然后通過(guò)調(diào)整輸出濾波器，使諧波輸出盡可能小。（3）載噪比高由于振蕩電路的非線性，使半導(dǎo)體器件內(nèi)的噪聲對(duì)振蕩

23、器產(chǎn)生的單頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以致振蕩器的輸出頻譜不是單頻信號(hào)，而存在噪聲邊帶，這會(huì)使接收端的信噪比降低。因此必須盡可能提高載噪比。具體措施有：采用波紋系數(shù)小、性能穩(wěn)定的直流偏置電路；采用外腔穩(wěn)頻法或注入鎖定法既可以提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，又可以降低噪聲；盡可能提高振蕩器諧振回路的品質(zhì)因素，等等8。從振蕩原理來(lái)分，微波固態(tài)振蕩器可分為兩種類(lèi)型：負(fù)阻振蕩器和反饋振蕩器。但無(wú)論哪一種，它們生產(chǎn)振蕩的機(jī)理是相同的，都?xì)w結(jié)為具有非線性的負(fù)阻特性。所不同的是像轉(zhuǎn)移電子器件如雪崩二極管只要在直流偏壓下就具有負(fù)阻特性，由它構(gòu)成的振蕩器稱(chēng)為負(fù)阻型振蕩器；而像微波晶體管必須將反饋電路聯(lián)系在一起時(shí)，才具有負(fù)阻特性，由

24、它構(gòu)成的振蕩器稱(chēng)為反饋型振蕩器9。由于本課題要有相當(dāng)高的實(shí)驗(yàn)精度，所以考慮用微波產(chǎn)生芯片來(lái)產(chǎn)生振蕩。三本振即產(chǎn)生22.7MHz的正弦振蕩電路。E1648（壓控振蕩器）是Motorola公司設(shè)計(jì)鎖相環(huán)電路。這個(gè)芯片也可用于其他需要或頻譜程度高的頻率時(shí)鐘源5。介紹E1648芯片產(chǎn)生振蕩的典型電路連接如圖3-1所示4。 圖3-1E1648連接(linji)電路 （3-1） C3、C4是濾波(lb)電容，頻率要用3-1公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算，是能讓當(dāng)前(dngqin)電路產(chǎn)生22.7MHz的電容和電感的值。同樣原理產(chǎn)生123MHz的正弦波經(jīng)計(jì)算的，。然后利用中西公司的微波倍頻器JH83/07來(lái)10倍頻該信號(hào)即

25、得到了1230Mhz即1.23Ghz的正弦波振蕩信號(hào)。過(guò)程參見(jiàn)圖3-2。輸出1.23GHz倍頻器（10倍）E1648產(chǎn)生正弦振蕩123MHz圖3-2產(chǎn)生二本振的過(guò)程中西公司倍頻器型號(hào)參數(shù)以及頻段如下：微波倍頻器型號(hào):JH83/07 頻 率：VHF， UHF， L，S，C，X，KU波段 倍頻次數(shù)：2，3，4，5，10，20 用 途：用作本振和發(fā)射信號(hào)。對(duì)VHF， UHF， L，S，C，X，KU波段的知識(shí)介紹：雷達(dá)波段甚高頻（VHF）、特高頻（UHF）、超高頻（SHF）、極高頻（EHF）4個(gè)波段。產(chǎn)生一本振，即信號(hào)頻率合成，采用DDS(直接數(shù)字頻率合成)是把一系列數(shù)字形式的喜好通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器換成

26、模擬量的形式的新的全數(shù)字合成技術(shù)。AD70084的時(shí)鐘頻率為20Mhz ,50Mhz。當(dāng)是50Mhz是輸出頻率為025MHz。AD7008內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。 圖3-3AD7008內(nèi)部結(jié)構(gòu)AD7008管腳4如圖3-4所示。圖3-4AD7008封裝及引腳定義(dngy)AD7008與51單片機(jī)結(jié)合使用(shyng)，兩者的硬件連接圖如圖3-5所示。圖3-5AD7008與89c51硬件(yn jin)連接 單片機(jī)的RST引腳保持2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）的高電平，則單片機(jī)內(nèi)部執(zhí)行復(fù)位操作，以后每個(gè)周期執(zhí)行一次，直至RST端變低。其按鍵復(fù)位電路(dinl)參見(jiàn)圖3-6所示。圖3-6復(fù)位電路由

27、于一本振是采用DDS（直接數(shù)字頻率合成）技術(shù)實(shí)現(xiàn)并且對(duì)AT89c51單片機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的控制應(yīng)用即對(duì)AD7008的合成頻率進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)COMMAND進(jìn)行賦值就可以實(shí)現(xiàn)頻率的輸出，具體實(shí)現(xiàn)頻率控制合成的程序參見(jiàn)以下程序： WRl BIT P30 LOAD BIT P31 TC0 BIT P33 TCl BIT P32 TC2 BIT P35 TC3 BIT P34 RES BIT P10 COMMAND BIT 00HAD7008命令寄存器和所有調(diào)制(tiozh)寄存器清零： Mov r0，#offh Del1：djnz r0，del1 SETB p1.0 MOV r0，#offh Del18

28、：djnz r0，del18 CLR p1.0向AD7008命令寄存器送命令字00H，實(shí)現(xiàn)(shxin)8位數(shù)據(jù)寫(xiě)入，AM無(wú)效： CLR TC3 CLR TC2 CLR TC1 CLR TC0 MOV P0，#COMMAND CLR WRl SETB WRl SETB LOAD CLR LOAD向AD7008的FREQo送頻率控制(kngzh)字(頻率值在28H-25H內(nèi)存單元中)： SETB TC3 CLR TC2 CLR TCl CLR TC0 MOV P0，28H CLR WRl SETB WRl SETB LOAD CLR LOAD MOV P0，27H CLR WRl SETB WR

29、l SETB LOAD CLR LOAD MOV P0，26H CLR WRl SETB WRl SETB LOAD CLR LOAD MOV P0，25H CLR WRl SETB WRl SETB LOAD CLR LOAD RET以上的程序是在時(shí)鐘頻率在50MHz的前提下進(jìn)行應(yīng)用，產(chǎn)生的正弦震蕩頻率為12.4MHz22.1MHz，由12.4MHz22.1MHz的正弦震蕩信號(hào)得到(d do)1.24GHz2.21GHz的過(guò)程參見(jiàn)圖3-7所示。倍頻器（100倍）一本振產(chǎn)生1.24GHz2.21GHzAD7008產(chǎn)生的振蕩頻率為12.4MHz22.1MHz 圖3-7倍頻得到1.24GHz2.2

30、1GHz正弦振蕩(zhndng)信號(hào)上面(shng min)流程圖表述為：由于課題要求要能產(chǎn)生1.24GHz2.21GHz的正弦振蕩信號(hào)，而上面的電路及芯片實(shí)現(xiàn)的頻率合成12.4MHz22.1MHz。然后利用上面中西公司的微波倍頻器。兩次倍頻達(dá)到倍頻一百倍產(chǎn)生1.24GHz2.2GHz的正弦振蕩信號(hào)。3.2檢波器的設(shè)計(jì)對(duì)檢波器的設(shè)計(jì)要注意輸入輸出的頻率范圍，以及波形的輸入輸出的對(duì)比，通過(guò)反復(fù)的仿真讓輸入輸出波形在規(guī)定的頻帶上最優(yōu)，因?yàn)闄z波器的準(zhǔn)確性將會(huì)直接影響到儀器工作的精確度。3.2.1檢波器的介紹和選擇檢波器是檢出波動(dòng)信號(hào)中某種有用信息的裝置。用于識(shí)別波、振蕩或信號(hào)存在或變化的器件。檢波器

31、通常用來(lái)提取所攜帶的信息。從已調(diào)信號(hào)中檢出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)或檢波。用以完成這個(gè)任務(wù)的電路稱(chēng)為檢波器。 檢波器分為包絡(luò)檢波器和同步檢波器。前者的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)包絡(luò)成對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要用于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)。后者實(shí)際上是一個(gè)模擬相乘器，為了得到解調(diào)作用，需要另外加入一個(gè)與輸入信號(hào)的載波完全一致的振蕩信號(hào)（相干信號(hào)）。同步檢波器主要用于單邊帶調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)或殘留邊帶調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)。 由于(yuy)本設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)的檢波器類(lèi)型是包絡(luò)檢波器，所以著重介紹包絡(luò)檢波器原理及其性能指標(biāo)：包絡(luò)檢波器2典型的包絡(luò)檢波電路。由中頻或高頻放大器來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號(hào)(xnho)ua(t)加在L1C1回路兩端。經(jīng)檢波后在

32、負(fù)載RLC上產(chǎn)生隨ua(t)的包絡(luò)而變化的電壓u(t)。這種檢波器的輸出u(t)與輸入信號(hào)ua(t)的峰值成正比,所以又稱(chēng)峰值檢波器。包絡(luò)檢波器的工作原理。在t1a(t)大于輸出電壓u(t)，二極管導(dǎo)通,電容C通過(guò)二極管正向電阻ri充電,u(t)增大;在t2a(t)小于u(t)，二極管截止，C 通過(guò)RL放電，因此u(t)下降；到t3以后,二極管又重新導(dǎo)電,這一過(guò)程照此重復(fù)不已。只要RLC選擇恰當(dāng),就可在負(fù)載RLC上得到與輸入信號(hào)包絡(luò)成對(duì)應(yīng)關(guān)系的輸出電壓u(t)。如果時(shí)間常數(shù)RLC太大，放電速度就會(huì)放慢,當(dāng)輸入信號(hào)包絡(luò)下降時(shí),u(t)可能始終大于ua(t)，造成所謂(suwi)對(duì)角切割失真。此外

33、，檢波器的輸出通常通過(guò)電容、電阻耦合電路加到下一級(jí)放大器。如果Rg太小,則檢波后的輸出電壓 u(t)的底部即被切掉，產(chǎn)生所謂的底部切割失真。檢波器的主要性能指標(biāo)：1)電壓傳輸Kd系數(shù)說(shuō)明檢波器對(duì)高頻信號(hào)的解調(diào)能力輸入為高頻等幅波Kd=Uo/Uim輸入為高頻調(diào)幅波Kd=Um/maUim注： Kd總是小于1， Kd越接近1越好2)輸入電阻 說(shuō)明檢波器對(duì)前級(jí)電路的影響程度Ri=Uim/Iim此外檢波器還有反映其失真系數(shù)的指標(biāo)THD等。本課題所涉及的電磁干擾接收機(jī)中的檢波電路基本環(huán)節(jié)要求除了要有均值檢波以外還要兼有峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波的功能，所以重點(diǎn)兒介紹三種檢波的特點(diǎn)以增加理解1： 一、平均值檢波器

34、：其最大特點(diǎn)是檢波器的充放電時(shí)間常數(shù)相同，特別適用于對(duì)連續(xù)波的測(cè)量。二、峰值檢波器：它的充電時(shí)間常數(shù)很小，即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩(wěn)定值，當(dāng)中頻信號(hào)消失后，由于電路的放電時(shí)間常數(shù)很大，檢波的輸出電壓可在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持在峰值上。峰值檢波的特點(diǎn)首先在軍用設(shè)備的騷擾發(fā)射試驗(yàn)中被優(yōu)先采用，因?yàn)楹枚嘬娪醚b備只要單次脈沖的激勵(lì)就可以造成爆炸或數(shù)字設(shè)備的誤動(dòng)作，而無(wú)需像音響設(shè)備那樣講究時(shí)間的積累。三、準(zhǔn)峰值檢波器：這種檢波器的沖放點(diǎn)時(shí)間常數(shù)介于平均值于峰值(fn zh)之間，在測(cè)量周期內(nèi)的檢波器輸出既與脈沖幅度有關(guān)，又與脈沖重復(fù)頻率(pnl)有關(guān)，其輸出與干擾對(duì)聽(tīng)覺(jué)造成的效果相一致。3.2.2檢波

35、(jinb)電路原理及電路仿真輸出波形 本課題使用檢波器能夠滿足均值檢波，峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波三個(gè)功能。均值檢波電路原理圖如圖3-8，均值檢波仿真電路如圖3-10，對(duì)均值檢波電路的充放電時(shí)間常數(shù)的分心參見(jiàn)圖3-9所示。圖3-8均值檢波電路原理圖圖3-9電路分析圖對(duì)于電路中的充放電時(shí)間的公式有32。所以根據(jù)所加的信號(hào)源的頻率可以根據(jù)所得的波形與輸入波形相對(duì)比，然后對(duì)電容和兩個(gè)電阻的值進(jìn)行反復(fù)試湊，直到得到的圖形比較滿意。 （3-2） 圖3-10均值檢波仿真(fn zhn)電路圖3-11均值(jn zh)檢波仿真圖對(duì)于均值檢波電路的輸出就是輸入波形的峰谷值的一半，所以對(duì)上面(shng min)的仿

36、真可以實(shí)現(xiàn)均值檢波的功能。峰值檢波電路原理如圖3-12。圖3-12峰值檢波電路原理圖峰值檢波器對(duì)外電阻必須非常大，所以R1必須很大才行，另外R2為負(fù)載電阻，而且是輸出測(cè)量電阻。它的值影響輸出峰值。所以應(yīng)該相對(duì)于前者小才至于不影響輸出峰值。所以固定R1為一個(gè)很大值然后調(diào)試R2值。得到下面仿真電路圖。峰值檢波仿真電路(dinl)如圖3-13，峰值檢波電路輸入輸出仿真波形如圖3-14。圖3-13峰值檢波仿真(fn zhn)電路圖圖3-14峰值檢波仿真(fn zhn) 峰值檢波的輸出就是輸入波形的峰值，有上面的仿真波形可以達(dá)到峰值檢波的目的。準(zhǔn)峰值檢波電路原理圖如圖3-15，準(zhǔn)峰值檢波仿真電路如圖3-

37、16，準(zhǔn)峰值檢波電路仿真波形參見(jiàn)圖3-17。圖3-15準(zhǔn)峰值檢波電路(dinl)原理圖準(zhǔn)峰值檢波(jinb)跟均值檢波只是大小不同(b tn)。所以根據(jù)均值檢波比較充放電時(shí)間來(lái)確定R1和R2的值以及電容的匹配參見(jiàn)公式3-2。圖3-16準(zhǔn)峰值檢波仿真電路圖3-17峰值檢波電路仿真3.3仿真軟件介紹NI Multisim軟件是一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為 Windows 下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，NI Multisim 是一個(gè)完整的 HYPERLINK /view/2236379.htm 集成化設(shè)計(jì)環(huán)境10。NI Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理

38、論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問(wèn)題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái)，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NI Multisim軟件絕對(duì)是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。因?yàn)樵撥浖哂幸韵路浅ｏ@著的特點(diǎn)： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 直觀(zhgun)的圖形界面整個(gè)操作界面就像一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，繪制電路(dinl)所需的元器件和仿真所需的測(cè)試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來(lái)，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測(cè)量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的； = 2 * GB2 * MERGEFORMAT

39、 豐富(fngf)的元器件提供了世界主流元件提供商的超過(guò)17000多種元件，同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能，創(chuàng)建自己的元器件。 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 強(qiáng)大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的內(nèi)核作為仿真的引擎，通過(guò)Electronic workbench 帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ?。Multisim庫(kù)里的這些儀器的設(shè)置和使用與真實(shí)的一樣，動(dòng)態(tài)互交顯示。除了Multisim提供的默認(rèn)的儀器外，還可以創(chuàng)建LabEW的

40、自定義儀器，使得圖形環(huán)境中可以靈活地可升級(jí)地測(cè)試、測(cè)量及控制應(yīng)用程序的儀器。Oslash;完備的分析手段Multisimt提供了許多分析功能：DC Operating Point Analysis（直流工作點(diǎn)分析）AC Analysis（交流分析）Transient Analysis（瞬態(tài)分析）Fourier Analysis（傅里葉分析）Noise Analysis（噪聲分析）Distortion Analysis（失真度分析）DC Sweep Analysis（直流掃描分析）DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流靈敏度分析）Parameter Sweep A

41、nalysis（參數(shù)掃描分析）Temperature Sweep Analysis（溫度掃描分析）Transfer Function Analysis（傳輸函數(shù)分析）Worst Case Analysis（最差情況分析） Pole Zero Analysis（零級(jí)分析）Monte Carlo Analysis（蒙特卡羅分析）Trace Width Analysis（線寬分析）Nested Sweep Analysis（嵌套掃描分析）Batched Analysis（批處理分析）User Defined Analysis（用戶自定義分析）它們利用仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)執(zhí)行分析，分析范圍很廣，從基本的到極

42、端的到不常見(jiàn)的都有，并可以將一個(gè)(y )分析作為另一個(gè)分析的一部分的自動(dòng)執(zhí)行。集成LabEW和Signalexpress快速進(jìn)行原型開(kāi)發(fā)和測(cè)試設(shè)計(jì)，具有符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的交互式測(cè)量和分析功能； = 4 * GB2 * MERGEFORMAT 射頻(sh pn)（RF）模塊(m kui)提供基本射頻電路的設(shè)計(jì)、分析和仿真。射頻模塊由RF-specific（射頻特殊元件，包括自定義的RF SPICE模型）、用于創(chuàng)建用戶自定義的RF模型的模型生成器、兩個(gè)RF-specific儀器（Spectrum Analyzer頻譜分析儀和Network Analyzer網(wǎng)絡(luò)分析儀）、一些RF-specific分析（

43、電路特性、匹配 HYPERLINK /view/3351447.htm 網(wǎng)絡(luò)單元、噪聲系數(shù)）等組成； = 5 * GB2 * MERGEFORMAT 強(qiáng)大的MCU模塊支持4種類(lèi)型的 HYPERLINK /view/1012.htm 單片機(jī)芯片，支持對(duì)外部RAM、外部ROM、鍵盤(pán)和LCD等外圍設(shè)備的仿真，分別對(duì)4 種類(lèi)型芯片提供匯編和編譯支持；所建項(xiàng)目支持C代碼、匯編代碼以及16進(jìn)制代碼，并兼容第三方工具 HYPERLINK /view/60376.htm 源代碼；包含設(shè)置 HYPERLINK /view/278359.htm 斷點(diǎn)、 HYPERLINK /view/5653247.htm 單步運(yùn)行、查看和編輯內(nèi)部RAM、 HYPERLINK /view/714719.htm 特殊功能寄存器等高級(jí)調(diào)試功能。 = 6 * GB2 * MERGEFORMAT 完善的后處理對(duì)