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更多>>詳細(xì)介紹聲表面濾波器電路原理及應(yīng)用
來源:http://diginow.com.cn 作者:kbdzkj 2018年05月25
在眾多的頻率元件中,石英晶振,有源晶振,二極管,電阻等各種類型,均被使用在各行業(yè)領(lǐng)域中當(dāng)然濾波器也屬于頻率元件。那么聲表面濾波器又是什么呢?
聲表面波濾波器(SAW)是利用石英、鈮酸鋰、鈦酸鋇晶體具有壓電效應(yīng)的性質(zhì)做成的。所謂壓電效應(yīng),即是當(dāng)晶體受到機(jī)械作用時,將產(chǎn)生與壓力成正比的電場的現(xiàn)象。具有壓電效應(yīng)的晶振,在受到電信號的作用時,也會產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機(jī)械波(聲波),即可把電信號轉(zhuǎn)為聲信號。由于這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑ィ史Q為聲表面波。
其實(shí),其振蕩電路也不是聲表振蕩電路的唯一形式。設(shè)計者經(jīng)過多年的探索,設(shè)計開發(fā)了多種可滿足不同需要的聲表穩(wěn)頻振蕩發(fā)射電路,從耗電微瓦級微功率的發(fā)射機(jī)到輸出功率達(dá)數(shù)瓦的單級大功率發(fā)射機(jī),以及從ASK(幅度鍵控)或FSK(頻移鍵控)調(diào)制方式的數(shù)傳或遙控用發(fā)射機(jī)到AM(調(diào)幅)或FM(調(diào)頻)方式的語音及圖像傳送用發(fā)射機(jī)均已開發(fā)成功?,F(xiàn)將一套發(fā)射/接收都用聲表穩(wěn)頻的、在開闊地上最大遙控距離可達(dá)3000米的高性能無線電遙控電路介紹給廣大電子愛好者。
一、發(fā)射機(jī)
這是一個帶地址編碼的四鍵微型超遠(yuǎn)程遙控發(fā)射機(jī),電路原理見下: R11~R13、Q1、Q2組成電子開關(guān)式調(diào)制電路,當(dāng)編碼器輸出為高電平時Q1導(dǎo)通,振蕩發(fā)射級工作;當(dāng)編碼器輸出為低電平時Q1截止,振蕩發(fā)射級停止工作,從而完成ASK調(diào)制。R14、Q3、C1、L1、L2及聲表諧振器SAW組成315MHz的功率振蕩級,Q3為高頻功率場效應(yīng)管,在450MHz下可輸出1.5W的功率,其中L1、L2及C1組成SAW所需要的移相選頻及匹配網(wǎng)絡(luò),使Q3與SAW在很高的效率下工作。L3、C2及C3組成天線匹配網(wǎng)絡(luò),使天線阻抗與振蕩級匹配,確保其穩(wěn)定工作。
發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下:1)工作電壓范圍:3V~12V;2)工作頻率:315MHz±100kHz,也可選擇其它頻率;3)頻率穩(wěn)定度:優(yōu)于10-5;4)峰值發(fā)射功率:0.5W;5)工作溫度范圍:-20℃~+80℃;6)地址碼數(shù):6561組不重復(fù);7)工作方式:間斷工作;8)外形尺寸:73mm×37mm×15mm。
本機(jī)編碼及按鍵控制部分與一般遙控發(fā)射機(jī)相似,特色部分為調(diào)制級和振蕩發(fā)射級采用的是本人獨(dú)創(chuàng)的單級中功率振蕩發(fā)射電路,這是本機(jī)微型化、低功耗和遠(yuǎn)距離遙控的保證。
二、接收機(jī)
接收機(jī)是用聲表面濾波器穩(wěn)頻的超外差式成品板,電路原理見下: 接收機(jī)以集成電路RX3310為核心元件,組成ASK制解調(diào)的超外MHz式接收機(jī),其靈敏度為-105dBm。RX3310的①、②腳為本機(jī)振蕩回路元件連接端,外接一個LC選頻網(wǎng)絡(luò)即可產(chǎn)生本振信號。為了提高本機(jī)穩(wěn)定性,本振信號用外接的聲表穩(wěn)頻振蕩電路產(chǎn)生,通過①腳輸入。解調(diào)出的數(shù)據(jù)信號從⑧腳輸出送入解碼器解碼。
接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下:1)工作電壓范圍:2.7V~5V;2)工作頻率:315MHz±100kHz,也可選擇其它頻率;3)工作電流:≤3mA(3V供電時);4)接收靈敏度:優(yōu)于-105dBm;5)工作溫度范圍:-20℃~+80℃;6)地址碼/數(shù)據(jù):八位三態(tài)地址/四位數(shù)據(jù);7)工作方式:連續(xù)工作;8)外形尺寸:28mm×32mm×5mm。
三、應(yīng)用
由于這套組件的發(fā)射和接收部分都采用了聲表面濾波器穩(wěn)頻,因此工作穩(wěn)定并具有遙控距離遠(yuǎn),完全可以滿足工業(yè)及民用產(chǎn)品對穩(wěn)定性和可靠性的要求。這套組件的設(shè)計充分考慮了多用途和可擴(kuò)充性等方面的要求,廣泛適用于安防產(chǎn)品、車庫門、交通指揮、車 船 模型、工業(yè)自控等領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離遙控操作。
這套組件在開闊地上的遙控距離通常可達(dá)1.2~1.5公里,如果改用12V電池組或直流穩(wěn)壓電源供電,遙控距離則可達(dá)2公里,如果再將天線換成小型吸盤天線或同軸偶極天線則遙控距離可達(dá)3公里以上。 需要特別說明的是:發(fā)射機(jī)電路是按間斷工作的要求設(shè)計的,故每次按鍵的時間不得超過1秒鐘,并且通/斷之比應(yīng)小于1。天線阻抗不匹配也會影響發(fā)射效果,甚至損壞發(fā)射管,故發(fā)射前一定要將拉桿天線全部拉出。
聲表面諧振器(SWA)雖為模擬器件,但由于其良好的濾波特性,在眾多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,特別是在有線電視系統(tǒng)中,圖像中頻濾波器、伴音濾波器、頻道殘留邊帶濾波器等SWA器件均為實(shí)現(xiàn)鄰頻傳輸?shù)年P(guān)鍵。除此之外,在GPS接收機(jī)中的前端濾波器,由于具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),SAW器件也被大量采用。
聲表面波濾波器(SAW)是利用石英、鈮酸鋰、鈦酸鋇晶體具有壓電效應(yīng)的性質(zhì)做成的。所謂壓電效應(yīng),即是當(dāng)晶體受到機(jī)械作用時,將產(chǎn)生與壓力成正比的電場的現(xiàn)象。具有壓電效應(yīng)的晶振,在受到電信號的作用時,也會產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機(jī)械波(聲波),即可把電信號轉(zhuǎn)為聲信號。由于這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑ィ史Q為聲表面波。
其實(shí),其振蕩電路也不是聲表振蕩電路的唯一形式。設(shè)計者經(jīng)過多年的探索,設(shè)計開發(fā)了多種可滿足不同需要的聲表穩(wěn)頻振蕩發(fā)射電路,從耗電微瓦級微功率的發(fā)射機(jī)到輸出功率達(dá)數(shù)瓦的單級大功率發(fā)射機(jī),以及從ASK(幅度鍵控)或FSK(頻移鍵控)調(diào)制方式的數(shù)傳或遙控用發(fā)射機(jī)到AM(調(diào)幅)或FM(調(diào)頻)方式的語音及圖像傳送用發(fā)射機(jī)均已開發(fā)成功?,F(xiàn)將一套發(fā)射/接收都用聲表穩(wěn)頻的、在開闊地上最大遙控距離可達(dá)3000米的高性能無線電遙控電路介紹給廣大電子愛好者。
一、發(fā)射機(jī)
這是一個帶地址編碼的四鍵微型超遠(yuǎn)程遙控發(fā)射機(jī),電路原理見下: R11~R13、Q1、Q2組成電子開關(guān)式調(diào)制電路,當(dāng)編碼器輸出為高電平時Q1導(dǎo)通,振蕩發(fā)射級工作;當(dāng)編碼器輸出為低電平時Q1截止,振蕩發(fā)射級停止工作,從而完成ASK調(diào)制。R14、Q3、C1、L1、L2及聲表諧振器SAW組成315MHz的功率振蕩級,Q3為高頻功率場效應(yīng)管,在450MHz下可輸出1.5W的功率,其中L1、L2及C1組成SAW所需要的移相選頻及匹配網(wǎng)絡(luò),使Q3與SAW在很高的效率下工作。L3、C2及C3組成天線匹配網(wǎng)絡(luò),使天線阻抗與振蕩級匹配,確保其穩(wěn)定工作。
發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下:1)工作電壓范圍:3V~12V;2)工作頻率:315MHz±100kHz,也可選擇其它頻率;3)頻率穩(wěn)定度:優(yōu)于10-5;4)峰值發(fā)射功率:0.5W;5)工作溫度范圍:-20℃~+80℃;6)地址碼數(shù):6561組不重復(fù);7)工作方式:間斷工作;8)外形尺寸:73mm×37mm×15mm。
本機(jī)編碼及按鍵控制部分與一般遙控發(fā)射機(jī)相似,特色部分為調(diào)制級和振蕩發(fā)射級采用的是本人獨(dú)創(chuàng)的單級中功率振蕩發(fā)射電路,這是本機(jī)微型化、低功耗和遠(yuǎn)距離遙控的保證。
二、接收機(jī)
接收機(jī)是用聲表面濾波器穩(wěn)頻的超外差式成品板,電路原理見下: 接收機(jī)以集成電路RX3310為核心元件,組成ASK制解調(diào)的超外MHz式接收機(jī),其靈敏度為-105dBm。RX3310的①、②腳為本機(jī)振蕩回路元件連接端,外接一個LC選頻網(wǎng)絡(luò)即可產(chǎn)生本振信號。為了提高本機(jī)穩(wěn)定性,本振信號用外接的聲表穩(wěn)頻振蕩電路產(chǎn)生,通過①腳輸入。解調(diào)出的數(shù)據(jù)信號從⑧腳輸出送入解碼器解碼。
接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下:1)工作電壓范圍:2.7V~5V;2)工作頻率:315MHz±100kHz,也可選擇其它頻率;3)工作電流:≤3mA(3V供電時);4)接收靈敏度:優(yōu)于-105dBm;5)工作溫度范圍:-20℃~+80℃;6)地址碼/數(shù)據(jù):八位三態(tài)地址/四位數(shù)據(jù);7)工作方式:連續(xù)工作;8)外形尺寸:28mm×32mm×5mm。
三、應(yīng)用
由于這套組件的發(fā)射和接收部分都采用了聲表面濾波器穩(wěn)頻,因此工作穩(wěn)定并具有遙控距離遠(yuǎn),完全可以滿足工業(yè)及民用產(chǎn)品對穩(wěn)定性和可靠性的要求。這套組件的設(shè)計充分考慮了多用途和可擴(kuò)充性等方面的要求,廣泛適用于安防產(chǎn)品、車庫門、交通指揮、車 船 模型、工業(yè)自控等領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離遙控操作。
這套組件在開闊地上的遙控距離通常可達(dá)1.2~1.5公里,如果改用12V電池組或直流穩(wěn)壓電源供電,遙控距離則可達(dá)2公里,如果再將天線換成小型吸盤天線或同軸偶極天線則遙控距離可達(dá)3公里以上。 需要特別說明的是:發(fā)射機(jī)電路是按間斷工作的要求設(shè)計的,故每次按鍵的時間不得超過1秒鐘,并且通/斷之比應(yīng)小于1。天線阻抗不匹配也會影響發(fā)射效果,甚至損壞發(fā)射管,故發(fā)射前一定要將拉桿天線全部拉出。
聲表面諧振器(SWA)雖為模擬器件,但由于其良好的濾波特性,在眾多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,特別是在有線電視系統(tǒng)中,圖像中頻濾波器、伴音濾波器、頻道殘留邊帶濾波器等SWA器件均為實(shí)現(xiàn)鄰頻傳輸?shù)年P(guān)鍵。除此之外,在GPS接收機(jī)中的前端濾波器,由于具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),SAW器件也被大量采用。
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