模拟移相电路的设计通信类毕业论文(设计).doc

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1、模拟移相电路的设计摘要目前,随着航空、航天技术的发展以及军事上的需要,对相位的测量提出了一些新的要求,如更高的测量精度及更高的分辨能力。测量相位中最重要的部件之一就是移相器。另外,移相器是相控阵雷达中的关键部件,其性能的优劣直接影响相控雷达系统的性能。本次课题源于航空、航天技术的发展以及军事上的需要及地面雷达接收系统的需要,设计了一个模拟移相网络。本文设计的模拟移相网络的基本要求是:一路输入信号经过模拟移相电路输出两路信号:一路是原信号经过电压跟随器输出的信号,另外一路是经过移相网络输出的信号(要求是在不同频率下输出相位连续可调的信号)。按任务要求,在输入信号频率为5kHz、50kHz、100

2、kHz上,设计相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压幅度为5V。我们总体讨论了设计方案,使用RC阻容移相网络以及集成运放、电压跟随器等元器件设计模拟移相网络。并且提出了改进移相器性能的措施,对移相器部件进行仿真测试。 关键词:模拟移相器 RC阻容移相网络 集成运放 电压跟随器目录第一章 引言1.1课题研究背景1.2模拟移相器的发展状况1.3本课题的主要内容第二章 移相网络的基本原理2.1基本移相原理2.2移相网络的方案选取2.3移相网络的性能指标2.4移相网络的参数设计第三章 模拟移相网络的仿真优化3.1Multisim仿真软件的介绍3.2在Multisim环境下的仿真结果第四章 结

3、论第五章 附图第一章 引言1.1课题研究背景电磁波在传输时,不仅幅度会发生变化,同时相位也要发生变化。衰减和相移是代表同一复参数的幅度和相角的变化。但是由于历史发展的原因,衰减测量的重要性较早的被人们认识并解决,所以常把衰减作为一个单项指标和测量任务来看待。从上个世纪六十年代开始,随着对人造卫星、洲际导弹、航天飞机等各种飞行器及对其他的目标进行监控的需求日益增强,并且为了在复杂的环境中提取更多的信息,出现了控阵天线及加速器等较新技术,相移的测量(即相位测量)则迟至了这些新技术出现时才被重视。移相器一般用于雷达系统、通讯系统、微波仪器和测量系统等方面,其中,最主要的是用于相控阵雷达和智能天线系统

4、中。目前,随着航空、航天技术的发展以及军事上的需要,对相位的测量提出了一些新要求如更高的测量精度及更高的分辨能力。本次课题源于航空、航天技术的发展以及军事上的需要及地面雷达接收系统需要存在相位差的两个同频信号,我们设计了一个移相网络。一般地说,依据不同的定义方法移相器可分为不同的种类。根据控制方式的不同,移相器可分为模拟式移相器和数字式移相器。数字移相器相移量只能在一定范围内取某些特定值,数字移相器虽然可以用数字控制电路,与外电路的接口比较容易,但是模拟移相器可以实现360度范围内的无极扫描,有更高的移相精度,它多用在系统相位自动调整的场合和移相精度要求特别高的场合。而模拟式移相器是一种电压控

5、制连续线性移相的微波器件移相器,它可以实现相位线性连续的变化。所以我们这里只设计模拟式移相器。它的技术指标主要有:工作频带、相移量、相移精度、插入损耗、插入损耗波动、电压驻波比、功率容量、移相器开关时间等。当前微波移相器广泛应用,微波电控器件利用参数可电调的材料和器件组成的控制微波信号幅度或相位的器件。可电调的材料和器件主要有半导体二极管(如PIN管变容管和肖特基管等)和铁氧体材料。控制信号幅度的器件有衰减器调幅器开关器和限幅器等控制信号相位的有移相器和调相器等。PIN管具有不同的正反向特性当它被反向偏置时可等效为小电容而近似开路而在正向偏置时则可等效为可变电阻若偏压增大其阻值则减小。PIN管

6、衰减器就是利用这一特性工作的从它的等效电路可见当PIN管反偏置时衰减器即相当于滤波器可设计成几乎没有衰减而PIN管正偏置时衰减器为一电阻衰减器改变偏压即可改变衰减。但是它在当系统负荷较重、并且有持续快速攀升趋势时,需要进行电压紧急态势分,注视运行工况将可能通过何种途径逼近电网负荷供应能力的临界点。负荷在高位快速攀升时,电源如何分担负荷增量,可以从运行模式的调峰特征去寻找预估线索。主力调峰电源与负荷中心之间,各联络线在潮流上涨逼近限值方面,往往步调上有差异,线路潮流骤增时,对可能首先跳闸的联络线,应该给予特殊的关注,因为其保护跳闸势必引起功率转移,使其它联络线相继跳闸,产生恶性连锁反应,可能导致

7、系统瘫痪。而阻容移相电路中,由于级间耦合电容的隔直流作用,使各级静态工作点彼此独立;一般级间耦合电容值比较小,对中频高频信号可视为短路,即能有效地传输交流信号,并且体积小,易集成,易操作。因此,我选用阻容移相电路设计模拟移相电路。1.2 模拟移相器的发展状况在20世纪50年代电可调移相器出现之前,所有的移相器都是机械的,非常不准确。到了50年代出现了用于相控阵扫描的铁氧体移相器。20世纪60年代中期,采用PIN二极管作为开关元件的移相器。80年代后随着微电子工艺技术的提高及各种微波毫米波系统分析手段的完善,还有相控阵雷达,通信,导弹制导,武器发展的需要,促进了移相器的发展,才出现了几种其他类型

8、的移相器,其中有有源移相器和静磁波时延移相器。九十年代,随着集成电路的发展,国外开展MMIC移相器的研究,MMIC移相器使用了90度混合耦合器直通端、耦合端与低损耗的电抗网络相接。混合耦合器另两端便形成了电路的输入和输出端。国外的研究较早,设备先进,工艺成熟,并有单片移相器的相关研究。国内也出现了微波、毫米波集成的电路,工作频率较高,带宽较宽,但是缺点是移相开关的速度较慢。随着新材料和新工艺的不断出现,移相器将朝着高性能、小型化,低成本的方向发展。1.3本课题的主要内容整个系统主要研究硬件设计,设计模拟移相的简单电路,一路输入信号经过模拟移相电路输出两路信号:一路是原信号经过电压跟随器输出的信

9、号,另外一路是经过超前、滞后移相网络之后的信号(要求是不同频率下相位连续可调的信号)。要求输入信号频率5kHz、50kHz、100kHz;相移范围600600; 输出电压幅度5V。并在Multisim软件中仿真演示相位变化结果。根据以上所述可以用一个移相器模型来表示,如下图:图A.模拟移相电路模型 当Control 不发生改变时,理想的移相器应该是一个线性时不变系统,所以对任意的输入信号,时延应该是常数,即对任意的输入频率 ,相位与频率成线性关系。这对移相器工作在窄带条件下时比较容易实现,而宽带移相器中却不好实现。对于模拟移相器而言,其控制端Control 可以连续变化,从而实现对相移量的连续

10、控制。其中Control采用对于Ur和Uc合成的相位变化的RC阻容耦合,集成运放,电压跟随器等元器件设计出一个移相网络。输入电压RC阻容移相网络RC阻容移相网络电压跟随器电压跟随器移相电位器电压跟随器电压跟随器输出电压 图B Control流程框图 元器件的选取依据技术指标及相关关系选取参数。另外,设计的移相网络系统与理想系统的测试结果必然会有差别,但这不影响移相电路的工作。第二章 移相网络的基本原理在一些试验研究中有时需要存在相位差的两个同频信号。移相器是控制信号相位变化的控制元件,所以人们通常采用移相网络来实现。由于模拟移相器可以实现360度范围内的无极扫描,有更高的移相精度,它多用在系统

11、相位自动调整的场合和移相精度要求特别高的场合。而且模拟式移相器是一种电压控制连续线性移相的移相器,它可以实现相位线性连续的变化,所以我选定了此次课题设计一个模拟移相网络。2.1基本移相原理移相器是能够对波的相位进行调整的一种装置,任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是早期模拟移相器的原理。移相器的作用是将信号的相位移动一个角度。运用移相器规约敏感联络线的潮流,保障电压稳定性不因联络线连锁跳闸、相继退出而遭到破坏,可以明显提高电压稳定极限。其工作原理根据不同的构成而存在差异。如晶体管电路,可在输入端加入一个控制信号来控制移相大小;在有些电路中则利用阻容电路的延时达到移相;在单片机控制系

12、统还可利用内部定时器达到移相的目的。其中最简单的是我们选取的RC阻容移相电路,它是根据电阻R和电容C的分压相位不同,Ur和Uc合成的输出电压Uo的相位随着Ur和Uc的变化而变化,从而产生相移。在R-C串联电路中,若输入电压是正弦波,则在电路中各处的电压、电流都是正弦波。从相量图可以看出,输出电压相位超前输入电压相位一个角,如果输入电压大小不变,则当改变电源频率f或电路参数R或C时,角都将改变,而且相位轨迹是一个半圆。同理可以分析出,以电容电压作为输出电压时,输出电压相位滞后输入电压相位一个角,同时改变电源频率f或电路参数R或C时,角也都将改变。图B用相量图表示了简单串联电路中电阻和电容两端的电

13、压UR、UC和输入电压U的关系,值得注意的是:相量法的适用范围是正弦信号的稳态响应,并且在R、C的值都已固定的情况下,由于Xc的值是频率的函数,因此,同一电路对于不同频率正弦信号的相量图表示并不相同。在这里,同样的移相电路对不同频率信号的移相角度是不会相同的,设计中一定要针对特定的频率进行。频率从低到高连续变化时,相移从+90到-90之间的一段范围内连续变化。图C. 简单的RC移相上图中所示的相位移动角度分别为1=arctg(-RC)和2=arctg(1/RC)。我们要将RC移相电路与运放电路、移相电位器联系起来组成有源的移相电路。下图就是个典型的可调移相电路,它实际上就是图1中两个移相电路的

14、选择叠加:在图B两个移相电路之后各自增加了一个电压跟随器,然后用一个电位器和一个加法器进行选择相加。如下图所示:图1 典型的有源RC移相电路由于级间耦合电容的隔直作用,使各级静态工作点彼此独立,电压是经过R和C的分压得到的。结合图1中得出的结论,在得到电路的传递函数后,当w=2f时,我们可以直接用j代替原传递函数中的s,这样就得到用相量形式表示的传递函数或称传递方程。然后有理化分母,并分析传递方程的实部和虚部,从而就可以得到移相的角度,具体的移相角度应该是 = tg-1(传递方程虚部)/(传递方程实部)再结合具体的R、C等参数的设计从而来实现输入信号频率5kHz、50kHz、100kHz, 输

15、出电压幅度5V时,相位在60度60度之间连续线性变化。2.2移相器的方案选取RP3R3UoA3A4A1UcUrUbA2UaUiR2RP2根据模拟移相网络的设计要求及其基本原理,我们初步设计了一个模拟移相网络的原理图,如上图:这就基本确定了设计方案。此次移相网络选用了以运放为核心构成的模拟电路,A1、A2、A3、A4处使用电压跟随器,就是输出电压与输入电压是相同的,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候,就需

16、要电压跟随器来从中进行缓冲,提高输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。电压跟随器输出电压近似输入电压幅度,并对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用。 电压跟随器常用作中间级,以“隔离”前后级之间的影响,此时称之为缓冲级。基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。 (1)两块RC串联电路分别是超前网络和滞后网络,如下图:图3 超前网络 图4 滞后网络相位计算如下:超前网络的相位:1=arctg(-RC)同理,得出滞后网络的相位:2=arctg(1/RC)(2)在超前网络和滞后网络中使用的运放器是电压跟随器,分

17、别取电阻和电容上的电压,并隔离期前后两部分电路,使其前后两部分互相不产生影响(这里指不产生不良影响)。(3)A3运放器是电压跟随器,输入的电压与输出的电压同相。(4)A4运放器构成同相放大电路,其电压倍数放大,但是输入与输出的电压同相。(5)电路中间的可变电阻RP1是移相电位器。(6)最后A、B端输出时采用的电位器RP2、RP3是输出电压幅度调节电位器。2.3移相网络的性能指标移相器的性能指标主要有:工作频带、相移量、相位误差、插入损耗、插损波动、电压驻波比、功率容量等。但是我们现在设计的模拟移相网络主要考虑其中最主要的性能指标:工作频带、相移量等。1.工作频带移相器工作频带是指移相器的技术指

18、标下降到允许界限时的频带范围。移相工作频带大多是窄带的。2.相移量移相器是双口网络。相移量是指不同控制状态下的输出信号相对于输入信号的相位差。3.相位误差设计的测试系统必然会跟理想状态产生一定的误差。由于电路本身带有电容元器件,这些元器件本身的参数在不理想的频率下会引起误差,不能像我们认为计算的那样精确,导致实际设计的电路图结果与理想的有偏差。在移相器的仿真过程中由于元器件的本身的误差,或者是在测试过程中示波器显示的相位移动的相位差都会影响整个移相网络的性能。但是不影响整个模拟移相网络的正常工作。2.4移相网络的参数设计在图2原理图中,A,B两端为两个同频率的正弦信号。相位差是指这两个正弦信号

19、的相位差。在这两条RC电路中,电阻的分压频率、相位完全相同,电容的分压也是一样。并且我们还要考虑电压跟随器A1的电压跟随特性。(1)在电路图中,由于Ua与Ui,Ub与Uo相位相同,所以Ua与Ub的相位差就是Uo与Ui的相位差。当RP1的滑动触电分别位于上下两个端点时,Uo等于Ur、Uc的值,这时相位差为大于90度或者小于90度,在R为可变电阻时,随着划片的滑动相位连续变化。(2)当相位在负-60度+60度变化时,要满足Uc=1.732Ur,因为Ur=IR,Uc=I/wC,所以,1.732R=1/Wc。我们依此来确定R和C的取值。可以确定一个电阻或着电容的值,依此关系确定另外一个值的大小。(3)

20、可变电阻R2、R3可以调节电压幅度大小,来确定电压的幅值,实现输出电压幅值为5V。(4)电压的幅值放大倍数是有运放器及移相电位器来实现的。这里我们的电路需要的频率较高,所以选择运放器的型号为LM324AD(362hz102khz),该运放器带有真差动输入的四运算放大器,可以工作在低到3.0V或者高到32V的电源下,输出信号幅度可调。低偏置电流最大为100nA,且输入端有静电保护功能。该器件价格便宜。我们这里的输入电压为5V,正好选用LM324运放器。当输入的正弦波在给定频率5khz、50khz和100khz下变化时,由于电容的容抗1/wC变化比率为20倍,其中5khz和50khz变化率达到10

21、倍,而50khz到100khz变化率为2倍,所以我可以选用2个电容器,改变电阻的同时也改变电容,5khz的选用一个电容,其余的两个频率下选用同一个电容。此时,我选用一个单刀双掷开关控制电容的选取,并且保证在某一个电容值下,通过电位器来改变电阻R的取值。联合电阻R与电容C的取值,我制定了电容参数的选取表格,自主选取电容C的取值,来计算电阻R的取值,结果如下: 表1.电容参数的选择f5KHZ50KHZ100KHZC10nF1nF1nF1/wC3.18欧318欧1.59欧由表1可以确定电阻R,根据C=1.732R此关系,可以选取电位器作为为可变电阻器10K欧姆。调节电位器可以取得需要的电阻。调节电位

22、器可通过双刀三掷波段开关实现,同时选取电位器RP1=RP2=RP3=10K欧姆。为了保证运放器的电压放大倍数,保证输出电压的幅值,我选取R1=R2=10K欧姆。因为A、B输出端的电压要求为5伏,所以我选取运放LM324的电源电压为5伏,此时正好符合Ua=Ui满足要求。输入的信号源采用正弦输入,输出端通过四踪示波器可以看出波形的变化。由以上分析可以画出电路图(见附图)。第三章 模拟移相网络的仿真优化3.1Multisim仿真软件的介绍Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件

23、描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。Multisim还可以实现单元电路、功能电路、单片机硬件电路的构建及相应软件调试的仿真。仪表仪器的原理及制造仿真:可以任意制造出属于自己的虚拟仪器、仪表,并在计算机仿真环境和实际环境中进行使用。 要观察仿真的结果

24、,你可以有多种选择:时域,频域,XY图,对数坐标,比特误码率,眼图和功率谱。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim,可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。Multisim工作环境如下图:图5.Multisim工作环境界面由多个区域构成:菜单栏,各种工具栏,电路输入窗口,状态条,列表框等。通过对各部分的操作可以实现电路图的输入、编辑,并根据需要对电路进行相应的观测

25、和分析。用户可以通过菜单或工具栏改变主窗口的视图内容。1、菜单栏菜单栏位于界面的上方,通过菜单可以对Multisim的所有功能进行操作。菜单中有一些与大多数Windows平台上的应用软件一致的功能选项,如File,Edit,View,Options,Help。此外,还有一些EDA软件专用的选项,如Place,Simulation,Transfer以及Tool等。2、工具栏Multisim 2001提供了多种工具栏,并以层次化的模式加以管理,用户可以通过View菜单中的选项方便地将顶层的工具栏打开或关闭,再通过顶层工具栏中的按钮来管理和控制下层的工具栏。通过工具栏,用户可以方便直接地使用软件的各

26、项功能。顶层的工具栏有:Standard工具栏、Design工具栏、Zoom工具栏,Simulation工具栏。1Standard工具栏包含了常见的文件操作和编辑操作,如下图所示:2Design工具栏作为设计工具栏是Multisim的核心工具栏,通过对该工作栏按钮的操作可以完成对电路从设计到分析的全部工作,其中的按钮可以直接开关下层的工具栏:Component中的Multisim Master工具栏,Instrument工具栏。(1)作为元器件(Component)工具栏中的一项,可以在Design工具栏中通过按钮来开关Multisim Master工具栏。该工具栏有14个按钮,每个每一个按钮

27、都对应一类元器件,其分类方式和Multisim元器件数据库中的分类相对应,通过按钮上图标就可大致清楚该类元器件的类型。具体的内容可以从Multisim的在线文档中获取。这个工具栏作为元器件的顶层工具栏,每一个按钮又可以开关下层的工具栏,下层工具栏是对该类元器件更细致的分类工具栏。以第一个按钮为例。通过这个按钮可以开关电源和信号源类的Sources工具。4Simulation工具栏可以控制电路仿真的开始、结束和暂停。在NI Multisim软件中画出的电路图如附图。3.2在Multisim环境下的仿真结果(1)电路调试根据移相网络的工作原理我们可以用按以下步骤调试设计出的电路。A.对应输入信号的

28、不同频率段,通过波段开关切换电容器,使其在为5khz时选用10nf的电容,如电路图中开关J1、J3处于位置1,其他两个频率对应1nf的电容,在电路图中开关J1、J3处于位置2。同时调节相应的可变电阻R1、R2、R3的值。B.对于任意一个频率的正弦信号输入时,移相前Ui都要校准,如电路图中要调节电压跟随器UIC的可变电阻器的值。输入端要切换电容还要调节电位器选择合适的电阻值(这里包括所有的电位器)。尤其是R1的调节既要保证输出端电压相位差又要保证电压的幅值。C经过以上两步校正,移相网络可以正常使用了。改变R1滑动触电的位置可以移相,并且达到-60度到+60度的相位移动,改变R7的值可以改变Ua;

29、改变R6可以改变Ub。移相网路的输入阻抗是两条串联RC电路的并联值。(2)仿真结果将信号源调为正弦波,输入信号频率为5kHz、50kHz、100kHz,将四踪示波器的A、B端口分别接入电路图的A端(输入信号经过电压跟随器之后的输出的信号)和集成运放器A2的“+”端(经过滞后移相网络之后的输出的波形),运行此电路图。同时调节可变电阻器,观察波形,如图1所示:图1 滞后网络输出的波形图中红色线表示输入的信号经过电压跟随器后的波形;棕色的表示有相位滞后的电压输出波形。将四踪示波器的A、B端口分别接入电路图的A端(输入信号经过电压跟随器之后的输出的信号)和集成运放器A1的“+”端(经过超前移相网络之后

30、的输出的波形),运行此电路图。同时调节可变电阻器,观察波形,如图2所示:图2 超前网络输出的波形图中红色线表示输入的信号经过电压跟随器后的波形;蓝色表示有相位超前的电压的输出波形。将四踪示波器的A、B端口分别接入电路图的A端(输入信号经过电压跟随器之后的输出的信号)和B端(经过移相网络之后的输出的波形),运行此电路图。同时调节可变电阻器,观察波形,如图3所示:图3 输入端与输出端的波形(A和B端输出波形)图中红色线表示输入的信号经过电压跟随器后的波形;绿色的线表示最后输出的有相位移动从-60度到+60度的变化的波形。将四踪示波器的A、B、C、D端口分别接入电路图的A端(输入信号经过电压跟随器之

31、后的输出的信号)、B端(经过移相网络之后的输出的波形)和集成运放器A1的“+”端(经过超前移相网络之后的输出的波形)、集成运放器A2的“+”端(经过滞后移相网络之后的输出的波形),运行此电路图。同时调节可变电阻器,观察波形,如图4所示:图4 图1图2图3结合共同输出的波形图中红色线表示输入的信号经过电压跟随器后的波形;蓝色表示有相位超前的电压的输出波形;绿色的线表示最后输出的有相位移动从-60度到+60度的变化的波形;棕色的表示有相位滞后的电压输出波形。第四章 结论本文设计的模拟移相网络能实现基本要求:一路输入信号经过模拟移相电路输出两路信号:一路是原信号经过电压跟随器输出的信号,另外一路是经

32、过移相网络输出的信号(要求是在不同频率下输出相位连续可调的信号)。(1)经校验可知,在以上设计达到了设计任务的要求,输入信号频率为5kHz时,在电容C为10nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。输入信号频率为50kHz时,在电容C为1nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。输入信号频率为100kHz时,在电容C为1nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。分别使用示波器观察波

33、形,在三个不同频率的要求下移相范围均达标。(2)根据以上设计移相网络的方法、原理,很容易设计出其他移相范围的电路图,比如改变参数可以设计-90度+90度、加一级超前、滞后网络及射极跟随器、电压跟随器等元器件,可以设计180度范围的移相电路,以及0度90度,0度180度,-90度0度,-180度0度,更甚者0度360度的移相网络。第五章 附图结 论本文设计的模拟移相网络能实现基本要求:一路输入信号经过模拟移相电路输出两路信号:一路是原信号经过电压跟随器输出的信号,另外一路是经过移相网络输出的信号(要求是在不同频率下输出相位连续可调的信号)。(1)经校验可知,在以上设计达到了设计任务的要求,输入信

34、号频率为5kHz时,在电容C为10nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。输入信号频率为50kHz时,在电容C为1nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。输入信号频率为100kHz时,在电容C为1nF时,调节可变电阻器在合适的值时,可以实现相移范围从60度到+60度连续变化,并且输出电压可以调节到幅度为5V。分别使用示波器观察波形,在三个不同频率的要求下移相范围均达标。(2)根据以上设计移相网络的方法、原理,很容易设计出其他移相范围的电路图,比如改

35、变参数可以设计-90度+90度、加一级超前、滞后网络及射极跟随器、电压跟随器等元器件,可以设计180度范围的移相电路,以及0度90度,0度180度,-90度0度,-180度0度,更甚者0度360度的移相网络。致 谢首先,我要衷心的感谢导师张毅讲师半年来的悉心指导和帮助,从毕业设计的选题、研究,到论文的撰写和修改,张老师都倾注了大量的心血。张老师不仅仅教给了我知识,更培养了我从事科学研究的能力,他渊博的学术知识、严谨的治学态度、执着的敬业精神、积极乐观的生活态度、诲人不倦的崇高师德和平易近人的工作作风令我受益匪浅。这些方法和态度,对我未来的学习和工作都会产生重大的影响。在这次毕业设计即将完成之时

36、,我向恩师张毅讲师致以崇高的敬意和诚挚的谢意:感谢老师在本次设计中的选题和在研究过程中给予本人的悉心指导!感谢老师多年来给予我的培养、教育和无微不至的关怀!还要感谢同室的姐妹们,我们作为一个集体互相帮助,我们对一个问题争论不休,又会在别人遇到麻烦的时候团结一致相互鼓励,能让自己一步一步走向成熟。最后,深深地感谢我的父母,感谢所有关心和帮助过我的所有同学和朋友们。参 考 文 献1 欧伟明,周春临,瞿遂春.电子信息系统设计.西安电子科技大学出版社,20052 杨松海.L波段模拟可调移相器的设计,学位论文,20073 冷家波.X波段模拟移相器的设计.固体电子学研究与进展,1993,13(2):141

37、一1484 X波段模拟移相器组件的设计与研究,学位论文,20075 童诗白,华成英.模拟电子线路基础.第四版.高等教育出版社.20046 田小建,刘悦,张大明,衣茂斌.模拟式360度线性移相器原理与应用.2000.7 沈小丰.全国TI杯电赛和珞珈学院的电子设计竞赛参赛稿.20108 卢远荣. 模拟移相器J.北京大学学报. 38(1):20029 电路分析基础M.高等教育出版社.200310 卢远荣.模拟移相器J.北京大学学报.38(1):200211 电路分析基础M.高等教育出版社.2003.12 陈淑远.相位均衡器M.北京:人民邮电出版社.1984.13 Frost R D. GaAs MMIC voltage-controlled Phase shifter.Microwave Journal,1991:87-94.14 Durham N C.A Continuously Variable Dielectric Phase Shifter.IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques,Aug 1971:729-732.15 B T H h A 360reflection type diode, 1971:193-l94.

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