本實用新型屬于電子技術領域,涉及電臺通信,具體涉及一種電臺用展寬頻響的調制線性化電路。
背景技術:
在當前各種通信設備中,調制技術是電臺的關鍵技術,它的目的是把要傳輸的模擬信號或數字信號變換成信道傳輸的高頻信號,調制信號的質量直接影響通信的效果。調制基帶信號頻響是影響調制的關鍵因素,以前電臺的模擬調制頻響主要覆蓋常規音頻,如音頻頻響300Hz~3.5kHz,對質量要求較高的高保真話音(20Hz~20kHz)以及數字信號,調制將帶來嚴重失真和誤碼。以往超短波電臺主要是在基帶輸入端設計高低通濾波器時加入預加重電路來改善頻響,但是只能改善一部分頻響,無法覆蓋較寬的頻段。因此,超短波通信中電子設備的發射機調制信號質量的要求也越來越高,如何改善發射機調制輸出信號頻響和信號質量提出新的要求。
技術實現要素:
本實用新型在于提供一種展寬頻響的調制線性化電路,應用于超短波通信中電子設備的發射機調制,其基帶頻率響應寬,適合高保真話音和數字信號調制。
為解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是:一種展寬頻響的調制線性化電路,包括兩條線路,第一條電路包括:接收和輸出基帶調制信號的輸入緩沖器;放大上述輸出的基帶調制信號,并產生高通調制頻響的補償放大器;接收上述高通調制頻響的差動電流控制放大器;對差動電流控制放大器輸出的信號進行電平轉換的電平轉換器;接收電平轉換器轉換的信號,完成寬頻響信號調制的鎖相環調制器;
第二條電路包括:接收基帶調制信號,輸出交流調制信號的積分器;接收和放大上述交流調制信號和鎖相環調制器產生的直流校正電壓的加法放大器;對經過加法放大器放大的信號進行濾波的平滑濾波器;接收濾波后的信號并產生低通調制頻響的恒流源;
上述差動電流控制放大器接收上述高通調制頻響和低通調制頻響,將上述高通調制頻響和低通調制頻響進行放大合成為平坦頻響,平坦頻響經電平轉換后,經鎖相環調制器輸出調制信號。
本實用新型的有益效果:
1.該調制線性化電路基帶信號頻響為10Hz~25kHz,調制頻偏以1kHz為參考,在10Hz~3kHz之間時頻偏變化應在±1.5dB范圍內,在10kHz處降落不大于2.5dB,在25kHz處降落不大于3.5dB,支持高保真話音和寬帶數據調制、傳輸,非常適合高性能發射機應用環境。
2.本實用新型將調制基帶電路設計為兩路不同特性的并聯電路處理,一路產生高通調制頻響,另外一路產生低通調制頻響,最后再將兩路信號合成為一路,這樣使得合成頻響得到一個很寬頻率范圍的平坦頻響曲線,提高了調制信號帶寬,改善了頻響特性;同時在電路中采取補償電路,對調制器的非線性特性和差動放大的溫度特性進行補償,使得電路的穩定性提高。
附圖說明
圖1,為本實用新型的結構示意圖。
圖2,為本實用新型經過輸入緩沖器、補償放大器和差動電流控制放大器產生的高通頻率響應示意圖。
圖3,為本實用新型經過積分器、加法放大器、平滑濾波器和恒流源產生的低通頻率響應示意圖。
圖4,為本實用新型高通頻率響應和低通頻率響應同時送入差動電流控制放大器進行放大合成的合成頻響應示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細說明。
參照圖1~圖4,為本實用新型的結構示意圖及其響應示意圖,包括輸入緩沖器1,輸入緩沖器1與補償放大器2、差動電流控制放大器3、電平轉換器4依次相連接;積分器5與加法放大器6、平滑濾波器7、恒流源8、差分電流控制放大器3依次相連接。
輸入緩沖器1由集成電路LM124A及外圍電路組成,LM124A是一種性能優良的集成運算放大器,內部帶有頻率和溫度補償措施,DC增益高達100dB,帶寬1MHz,電源范圍寬,單電源供電3V~32V,雙電源供電±1.5V~±16V,工作電流為700μA。它可作轉換器、DC增益驅動器和運算放大器使用。
補償放大器2由集成電路LM124、CA3045及外圍電路組成。CA3045是一個基板上集成五個相同特性晶體管的集成電路。五個晶體管為NPN管,其中兩個晶體管配對作為差分放大連接。工作頻率范圍DC~120MHz,噪聲系數3.2dB,工作溫度-55℃~125℃。CA3045可作為差分放大器、溫度補償放大器及一般晶體三極管應用。
差動電流控制放大器3由集成電路CA3045中的一對差分晶體管及外圍電路組成。
積分器5由集成電路LM124A中的兩個運算放大器及外圍電路組成。一個運算放大器與并聯的電容、電阻構成積分電路;另一個運算放大器作為負反饋電路,用以提高積分電路的時間常數。
平滑濾波器7由兩級RC低通濾波器組成。
恒流源8集成電路LM124A中的一個運算放大器和集成電路CA3045中的一個晶體管及外圍電路組成。
本實用新型裝置的工作原理是,輸入的基帶調制信號,一路加到輸入緩沖器1,輸出的基帶調制信號經過補償放大器2處理,產生高通調制頻響,送入差動電流控制放大器3,該路信號作為鎖相環調制器的直接調制輸入信號,如圖2所示;輸入的另一路基帶調制信號,經過積分器5,積分電路5的積分時間常數決定于輸入端的電阻與并聯的電容;積分電路5輸出的交流調制信號與鎖相環調制器9返回的直流校正電壓,經過加法放大器6加法放大,然后經過平滑濾波器7濾波后,再經過恒流源8隔離放大,產生低通調制頻響,然后送入差動電流控制放大器3,該路信號作為鎖相環調制器的間接調制輸入,如圖3所示,以補償直接調制的高通頻響。兩路信號同時送入差動電流控制放大器3進行放大合成,合成頻響是一個截止頻率很低且平坦的曲線,如圖4所示。線性化電路對鎖相環調制器9中壓控振蕩器的變容二極管的非線性特性進行補償。
線性化電路的增益正比于輸入的直流電壓風量,調制信號與出現在它的輸出端的直流電壓之間維持近似恒定的比率。線性化電路的增益受控于兩個晶體管a、b組成的差動電流控制放大器3增益的變化。這兩個晶體管是集成電路內五個晶體管中的兩個,它們都具有類似的特性,因為它們是集成在同一塊基片上的。集成晶體管電路中的第三個晶體管c和一個運算放大器構成差動電流控制放大器3的恒流源8,差動電流控制放大器3的增益正比于它的靜態工作電流,而靜態工作電流又取決于恒流源8的輸入電壓,所以差動電流控制放大器3的增益正比于鎖相環調制器9加到恒流源8的直流電壓。電平轉換器4完成差動電流控制放大器3輸出信號的電平轉換。晶體管a、b組成的差動電流控制放大器3的增益隨溫度變化而發生變化,因而用一個運算放大器和集成晶體管電路中的另外兩個體管d、e組成的補償放大器2來校正這種不希望有的溫度響應,這樣總增益基本上與工作溫度無關。
直接調制信號通路中,在輸入緩沖放大器1輸出端設計有兩個可調節的電阻,用于調節高頻調制靈敏度;間接調制信號通路中,在積分器5輸出端同樣有兩個可調節的電阻,用于調節低頻調制靈敏度。