Em um zero-se o sistema de receptor de radar, o sinal de eco, com um sinal do oscilador local para obter um sinal de frequência intermédia após a mistura. Em geral, o tamanho e a força do sinal de eco do sinal de IF está directamente relacionado com o sinal de eco forte, a amplitude do sinal de IF na grande, o pequeno eco amplitude do sinal de IF é pequena. ADC tipicamente utiliza uma aquisição de sinal de frequência intermédia, um sinal analógico em aquisição de sinal digital, e, em seguida, executar o processamento de sinal digital. radar Doppler para a velocidade, o sistema requer a amplitude do sinal deve ser o mais suave possível, vai lidar com alta precisão, se a variação de amplitude do sinal é desigual, uma parte muito pequena do sinal útil será considerado como processamento de ruído, em que o processamento os resultados têm um impacto. Do ponto de vista do feedback negativo começando AD603 usando controle automático de ganho, as funções de avaliação.

1 feedback negativo

O feedback pode ser dividido em feedback negativo e feedback positivo. A reacção negativa é a saída da entrada do sistema de alguma forma actuam sobre o erro de saída do sistema é reduzido, com o sistema de destino, o sistema de estabilização; e o feedback positivo, pelo contrário, um positivos funções de entrada de realimentação e uma saída semelhante à função do aumentando desvio do sistema, o sistema de oscilação, a acção de controlo pode ser exagerada. No circuito, tipicamente utilizados para gerar a frequência de feedback positivo; realimentação negativa para melhorar a estabilidade do sistema, para alargar o amplificador de faixa de passagem.

AGC ganho dos requisitos de sistema pode ser estável em um determinado intervalo, o feedback negativo pode satisfazer este requisito. No sistema de controlo automático de ganho, se um amplificador de ganho controlado por voltagem, primeiro é necessário definir um certo ponto ao longo do sistema, isto é, a amplitude do sinal de saída do alvo. Quando a grandeza do sinal de amplitude excede o ponto de destino pode reduzir a ampliação do sistema; pelo contrário, quando a amplitude do sinal de saída é menor do que a amplitude do sinal alvo ampliação do sistema é aumentada. Esta é a idéia do feedback negativo, um sistema de feedback negativo por constantemente ajustando a ampliação para que a saída permanece estável possível ao redor do conjunto de valor-alvo.

Depois do desenho Figura 1 é um diagrama de blocos, a estrutura de um sinal de entrada do sistema, o amplificador de ganho variável e de um sinal de corrente contínua obtida pela rectificação Depois de filtrar, o sinal DC é, em seguida, alimentado de volta para a secção de amplificador de ganho variável para conseguir negativo de controlo de ganho feedback.

2 Projeto Circuito

desenho do circuito dividido em três partes precisão rectificador de onda completa, e um sistema de realimentação de controlo de ganho automático, a 30, 100 kHz ~ sinal kHz mV ~ 4 V 500 é condicionado pelas pequenas três partes.

2,1 precisão rectificador de onda completa

Retificando o sinal AC torna-se ou seja unidirecional sinal ondulação, se ele pode o sinal AC fraco em um sinal pulsante unidirecional é chamado de precisão rectificação ou de detecção de precisão. A maneira mais comum é a utilização de um rectificador de ponte de díodos de quatro pilha de onda completa rectificado, conforme mostrado na FIG.

Para o rectificador em ponte, os sinais que necessidade de condução do diodo, a condução do diodo necessários amplitude do sinal em detrimento do custo, embora a utilização dos resultados de diodo em mais ruído é introduzido, ele pode ser visto a partir da equação de diodo VA:

Quando IS é o diodo corrente de saturação reversa, VT é uma tensão de uma grandeza física adimensional relacionado com a temperatura.

Devido às características não lineares do diodo, não vai ser gerado pelas harmónicas superiores do díodo, a influência da presença da fase de processamento de sinal será sinal; Além disso, a queda de tensão do diodo provoca gota sinal de tensão de condução é menor do que a magnitude onde ocorre o truncamento, de modo que o surgimento de novos componentes de freqüência, afetam o processamento de sinais.

Assim, a escolha do circuito de diodo de rectificação não precisão. 3 mostra um diagrama de circuito da FIG.

Use LMC6482 precisão retificador, LMC6482 é um chip de dupla op-amp. O princípio representado na fig. 3 é um circuito usando apenas um nível positivo única fonte de alimentação de saída LMC6482 de princípio, utilizando duas amplificador operacional, tensão seguidor serve como uma parte dianteira, uma parte traseira, como um amplificador operacional. O resultado é a produção de uma anterior do rectificador de meia-onda, quando o sinal de entrada ao nível positiva, a saída do estádio anterior e a mesma entrada, o sinal de entrada é negativo quando o nível de saída é 0. Após como um somador, o adicionador como mostrado na expressão (2):

Em que frente U- mesmo a fase de entrada seguidor, UO após o sinal de saída de fase, a saída de sinal para o primeiro estágio seguidor. Um circuito de rectificador de díodo sem toda fórmula expressão sofisticado (3):

Depois de simulação, o circuito rectificador de precisão sem uma função do circuito de diodo pode ser realizada, e o sinal de saída não haverá perdas.

2.2 AGC

AGC do circuito de condicionamento de sinal inteiro é a parte mais importante, particularmente para uma grande gama de variação do sinal de sinal. Menor aquisição de sinal da amplitude não é conveniente, é necessário amplificar o sinal, amplifica o sinal para uma amplitude adequada e então amostrado. Em seguida, depois de recolher os sinais de amplitude maior requer que o sinal seja atenuado para uma amplitude adequada. Para este desenho, o sinal a ser recolhido a partir de 30 mV a gama de 5 V, mas o chip aquisição AD pode agora poder recolher é tipicamente 3,3 V. No desenho, o nível de amplificação do alvo determinada para ser de 3 V.

Variando o ganho do ganho variável utilizada ajustamento de ganho do amplificador operacional, amplificador de ganho variável é normalmente dividido amplificador controlado por tensão operacional de ganho variável, um amplificador operacional de ganho programável e a engrenagem variável com um amplificador operacional específico. Os usos de design como AD603 amplificador operacional de ganho variável controlado por tensão, que é um baixo nível de ruído linear amplificador operacional de ganho dB. funções internas chip pode ser dividido em duas partes, a primeira parte é um atenuador de tensão controlada, a segunda fase é uma porção de amplificador de ganho fixo. controle de tensão parcela de atenuação de sinal em primeiro lugar e em seguida o sinal de atenuação correspondente à segunda fase amplifica a tensão de comando. O seu ganho controlado por um pino do chip, o nível de -1,2 V a 2 V controle de tensão, em que, entre uma -0,5 V a 0,5 V, com bom comportamento linear. Na largura de banda de 90 MHz, de uma resistência de realimentação externo é 0, o amplificador operacional fornece ganho de -11 dB, quando a resistência de realimentação é infinito, um ganho de 31 dB; na largura de banda de 9 MHz, o ganho de 9 dB ~ 51 dB.

2.3 Sistema de Feedback

Idealmente saída AD603 de 3 V, tal como o sinal de pico, depois de rectificação de onda completa, a amplitude do sinal em todos os sinais positivos.

Depois de rectificação de onda completa usando um condensador para filtrar o sinal para um sinal de corrente contínua obtida pela rectificação uma ondulação, geralmente, quanto maior for o valor do condensador, a taxa mais lenta a carga dos condensadores e de descarga, menor será a ondulação. Depois sinal filtrado é fornecido para o circuito amplificador operacional proporcional invertendo mostrado na FIG.

Os parâmetros podem ser modificados de acordo com o circuito real. Invertendo operacional circuito amplificador proporcional à expressão:

UO está ligado ao pino 1 de AD603, isto é, o terminal de entrada de controlo de ganho da mesma secção. Até agora, o projeto de hardware está completa.

3 emulação e depuração

3.1 Simulação

Em Multisim14, a operação do circuito de simulação, os resultados mostrados na Figura 6. A FIG 6 é uma relação entre uma tensão de entrada do sistema e a tensão de saída, que pode ser visto a partir do início de 30 mV, a tensão de saída pode ser mais do que 2,7 V.

A Fig. 7, a partir da tensão de entrada de 1,4 V, o sinal de saída começa a ficar distorcida, a partir do ponto de vista da supressão da harmónica, depois de 1,2 V, a supressão harmónica diminuiu grandemente, como mostrado na FIG. 7, a segunda média harmónica power-up, a situação parece sinal distorcido. Portanto, a necessidade de modificar os parâmetros do circuito.

Após o AD603 adicionando terminal de entrada do sinal da rede atenuador e modificando a razão de inclinação da resistência de realimentação e os invertendo amplificador operacional, Intercept, parâmetros tais como a zero, pelo método de converter o valor da resistência para encontrar os parâmetros mais apropriados para o elemento de estrutura, o sinal o sinal de saída condicionado nem distorção pode ser, mas não muito pequeno, facilitando assim a fase subsequente da aquisição ADC.

3,2 depuração Física

software Designer Altium usando o desenho do circuito, e tipo feito. Mapa físico, como mostrado na FIG.

Inicialmente testado, se o circuito de teste de acordo com parâmetros de simulação anteriores, principalmente o circuito, o circuito para a determinação do ajuste de parâmetros reais de acordo com o relacionamento entre o sinal de saída eo sinal de entrada, e, em seguida, ajustando a inclinação da principal amplificador operacional e a proporção em corte invertendo do circuito para cumprir os requisitos.

ambiente de teste mostrado na FIG. 9, um gerador de sinal como sinal de entrada condicionado, o circuito da fonte de alimentação de tensão DC é de ± 5 V, foi observado o ganho para as formas de onda de entrada osciloscópio e de sinal de saída de forma de onda de tensão de controlo AD603.

Usando gerador de sinal de modulação de amplitude gera um sinal tal como um circuito de entrada, uma onda triangular, como um sinal de modulação, a profundidade de modulação de 100%, modulação de frequência de 10 Hz; onda sinusoidal como um sinal de portadora, a amplitude do sinal de portadora de, aproximadamente, 8 V pico a pico, a 500 kHz . formas de onda de entrada e de saída mostrado na Fig. 10, Fig tipo pão de sinal como um sinal de saída, correspondente ao eixo vertical direito, o diamante é um sinal de entrada, correspondente ao lado esquerdo do eixo longitudinal. Como pode ser visto a partir da figura, o envelope do sinal de entrada e o sinal de saída não é consistente, a ampliação é não linear. Em relação ao sinal de entrada, o sinal de saída aumenta rapidamente, depois de ter subido para um certo valor da variação de amplitude de sinal torna-se lento, para realizar a função de controlo de ganho automático. Além disso, pode ser visto a partir da figura, quando a amplitude do sinal de entrada aumenta lentamente pequena, o sinal de saída é rapidamente amplificado. Os resultados de testes reais mostrado na Fig. Após o teste, o sinal do sistema de controlo automático de ganho de saída de pico é aumentada para 0 V e um V com o tempo requer apenas 1,12 ms.

Finalmente, a amplitude máxima do sinal no teste decorrido, o valor de pico do sinal de entrada 8 V, o valor máximo do pico de saída de 5,09 V, e não há nenhum caso em que ocorra uma distorção, como mostrado na FIG.

4 Conclusão

Com base no pensamento do feedback negativo, um projeto de circuito de condicionamento de sinal, o projeto é completo, usando um software de simulação de computador Multism14 a simulação desenho do circuito, em seguida, desenhar Altium Designer de layout PCB, obtido através do processamento físico e soldagem. Após o comissionamento final, os parâmetros reais e simulação do circuito ainda tem algum acesso. Após a depuração simulação efectiva, para realizar a função desejada do circuito pode ser realizado sinal de AGC.

Este projeto lugares que não possuem o ajuste de ganho leva mais tempo, estáveis desde o início para a amplitude do sinal de saída requer cerca de 2 ms, para algumas aplicações, o tempo mais longo se estabelecer. Por exemplo, uma cena do Radar, o tempo de encontro é muito curto, é geralmente alguns milissegundos, em que alguns milissegundos, um sinal muito fraco dos grandes circuitos usando este projeto desde pode ser necessário o ajuste de ganho já causa distorção do sinal final. Em seguida será considerado o uso do microcontrolador para controlar o DAC usado para a detecção do AD603 ampliação de modo que o tempo de resposta deve ser relativamente curto, e deve ser capaz de alcançar um controle mais preciso de ampliação.

Referências

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Informação sobre o autor:

Jiangrun Dong, Yao Jinjie, Wang Min, Wang Ruirui

(Universidade do Norte de Detecção de Informação da Universidade do Norte e Laboratório de Processamento da província de Shanxi, Taiyuan 030051, China)