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    對于150kHz導(dǎo)航信號放大檢波天線保護電路

    發(fā)布時間:2021-07-12 來源:卓晴 責(zé)任編輯:wenwei

    【導(dǎo)讀】在一般的無線接收電路中,天線感應(yīng)的信號往往很小,一般不會對于輸入電路造成很大的破壞。但是在對于  信標(biāo)節(jié)能電路模塊第二版本調(diào)試-無線充電-2021-3-21[1]  電路中由于是采用JFET對于工字型電感諧振電路直接進行放大。由于接收電路是由移動的車模帶動移動,有可能直接移動到無線發(fā)送線圈上,所以可能會感應(yīng)的電壓非常大。本文將討論如何通過根據(jù)檢波電壓反過來對于輸入端口進行保護。
     
    01 高頻信號放大檢波
     
    在針對 第十六屆全國大學(xué)智能車競賽[2] 中的節(jié)能信標(biāo)組中的150kHz無線導(dǎo)航信號進行放大與檢波中,通過自己小型的工字型電感與諧振的電容組成了對于導(dǎo)航信號的選頻,并送入后面進行放大。在  測試基于2SK241的150kHz的高頻放大器[3] 給出了直接使用JFET對于天線信號進行放大檢波的方案,增益高,便于調(diào)試。
     
    1.直放檢波存在危險
     
    在使用JFET對天線信號進行直接放大檢波的過程中,由于輸入放大器的阻抗很高(在1MΩ左右),因此天線可能出現(xiàn)的諧振高壓會損壞JFET輸入極。特別是當(dāng)天線安裝在移動的車模平臺移動到無線發(fā)送線圈上的時候,在諧振電容上會產(chǎn)生非常高的電壓,這將會直接燒壞高頻放大JFET。
     
    將無線節(jié)能線圈直接放置在接收諧振天線線圈上
     
    下圖顯示了直接將無線充電線圈放置在諧振天線上,出現(xiàn)的峰峰值高達700V的諧振電壓!
     
    將發(fā)送天線放在接收電感上,出現(xiàn)的諧振電壓
     
    2.解決方案
     
    可以直接在輸入端通過增加二極管鉗位來限制輸入電壓的幅值,但這種方式將會增加輸入不確定的分布電容。另外一種方式就是根據(jù)檢波輸出信號然后通過使用開關(guān)三極管對輸入端進行保護。比如下圖所示的情況。
     
    對于天線輸入電路進行保護
     
    從理論上來講,上面的電路應(yīng)該能夠工作。但是現(xiàn)在需要通過實驗來驗證上述電路是否能夠?qū)τ谳斎胄盘柶鸬奖Wo作用。
     
    02 測試保護電路
     
    1.搭建測試電路
     
    在面包板上搭建測試電路,如下:
     
    在面包板上搭建測試電路
     
     ◎  測試電路基本參數(shù): 
     
       R0:470Ω
       Rt1:10kΩ
       Rt2:10kΩ
     
    2.測試限幅
     
    將信標(biāo)無線發(fā)送線圈放置接收測試電路1米附近。此時如果將上面限幅T2去掉,輸出倍壓檢波為2.58V。
     
    將限幅T2接入,測試在不同的Rt1的阻值下,輸出的檢波電壓:
     
    【表2-2 不同Rt1對應(yīng)的檢波輸出電壓】
     
     
     
     
    如果Rt1=無窮大,檢波輸出為 0.559V。
     
    3.保護測試
     
    (1)保留R0,T2
     
    選擇 ,下面將無線發(fā)送線圈直接放置在測試電路上面。測量得到輸出電壓為:4.98V。此時電路沒有損毀。
     
    (2)只保留R0
     
    那么如果沒有上述保護電路會出現(xiàn)什么情況呢?將T2去掉,保留R0,無線線圈放置在發(fā)送裝上面,倍壓檢波輸出為5.67V。此時電路沒有損壞.
     
    (3)將R0去掉
     
    現(xiàn)在將所有的保護去掉,做一下這個測試。之所以留到最后測試,是因為這個過程可能會將T1損壞。
     
    經(jīng)過測試,一切沒有事。現(xiàn)象和上面保留R0的現(xiàn)象一樣。
     
    **虛驚一場!**
     
    ※ 實驗總結(jié)
     
    在開始以為需要對于這個諧振天線進行保護,但是經(jīng)過測試之后,發(fā)現(xiàn)不需要。好吧,不需要保護情況就比較簡單了。
     
    下圖顯示了在將無線發(fā)送線圈放置在接收線圈上,在JFET的2SK241的柵極接收到的電壓波形。居然沒有事情,安然無恙。看來是我多慮了。
     
    將發(fā)送線圈放在接收線圈上,T1柵極的電壓
     
    此時倍壓檢波輸出為:7.128V。
     
    參考資料
     
    [1]信標(biāo)節(jié)能電路模塊第二版本調(diào)試-無線充電-2021-3-21:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115040882
    [2]第十六屆全國大學(xué)智能車競賽:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/110253008
    [3]測試基于2SK241的150kHz的高頻放大器:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116379872
     
     
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