【doc】对数中频放大器研制中的视频处理技术
对数中频放大器研制中的视频处理技术 俄澶混合氍电子技术Vo1.5?3
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对数中频放大器研制中的视频处理技术/?
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摘要率文重点讨论了对数中援放大嚣研制中的两项关键技术——延迟线和中频嗳收
回路的设计.以及它们与脉冲前沿,枧援带宽和中颡泄蒲之间的关系. 关键词对数中援放大器延迟线中援泄漏
VideoProcessingTechniquesinDevelopmentof LogarithmicIFAmplifiers
1m口Zhlmia
Abstra~ThispapermainlydiscussestwokeytechniqlieSindevelopmentofl~arith-
micIFamplifiers:thedesignofdelaylinesandIFabsorptioncircuits.Theirrelation-
shiptopulsefrontedge,videobandwidthandIFleakagei吕alsodiscussed. KeywordslogarithmicIFamplifier,delayline,IFleakage
一
,引言
对数中额放大器是输入中频信号,通
过连续检波,逐级相加,再进行视频放大,
输出视频信号的特殊放大器.它在现代高
收稿日期:199,1-08-16
性能雷达接收机中得到广泛应用.
为提高雷达的测量精度,应加大视频
带竟,以减少视频脉冲的丢失,然而加大视
频带竟会带来新的问题——中频泄漏. 下面图1和图2示出有无中频泄漏的 两种不回视频信号.
鲴1无中瓤惟蒲的脉冲信号田2带电瓤{t曩的脉冲信号
视频通带太宽时,铡如中频信号是 ~OMl-Iz,而视频带宽巳大于30Ml-Iz,邵么检 波器检出的视频信号通过延迟线相加,由 于没有能滤除30眦中频信号,视放最后 输出既有视频信号又有中频信号,这给提 高对致中颚的线性度带来极大的影响. 另外,中频泄漏的存在给对效中频放 大器的可靠性产生很大的危害这是因为 耐致中频放大器是高增益的放大器,当延 迟线在长期使用中其特性阻抗p发生变 =,匿迟线设计
化,或温度等条件使延迟线和匹配电阻失 匹时视频脉i中通过延迟线会产生反射,带 有中频泄漏信号的视频脉冲会带来对数精 度变化,甚至失效(自激).
脉冲前沿
要求
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视频频带宽,而防止中 额泄漏又希望视频频带窄.既要脉冲前精 满足台同要求又要使中频泄萄成少到合理 程度,这是本课题研究的主要内容.我们主 要从延迟线和中频吸收回路两个方面着 手.
田3对技放大嚣最理圈
如图3所示,在连续检波式对数中频 放大器中.对各级送来的视频信号进行相 加.而各级对放单元有自己的延迟.为了使 脉冲前治能够重台在一起.延迟线在对数 中频放大器中是一个主要元件.必须使延 迟线每一节延迟时间等于中频信号通过一 个放大级所需时间(即单级中频放大器的 延迟时间).单级中频放大器延迟时间 可以按下式近似计算:
;
-_()
式中Af0.7——单缎中额放大器通频带. 实际上中频放大器延迟时问是很难算 得准确的,最好直接测出整个中放的延迟 时间,然后用级数相赊得到单级的延迟时 间,也可以从器件手册中查得
延迟线一般用仿真线(人工长线),它 由几节集中参数的T型或型网络(或其 他型式的滤波器)组成(见图3),最简单的 仿真线每级延迟时间可以用下式来决 定:
一~/Lc(2)
式中L为每节串联电感,C为每节并联电 容.所以仿真线元件应满足下式: 暖一(3)
为了使视频脉冲顺利通过延迟线而不 产生反射,必须在延迟线输入,输出各接以 等于延迟线特性阻抗的匹配电阻仿真线 的特性阻抗P按下式计算:
D=:eTe(d)
由(3)式和(d)式就可以确定仿真线元 件数值.例如HC6020对数中放每级放大 器SL521从手册中查得=1.4ns.取仿真 线特性阻抗p一1kQ,
瓜:1.4×lO一'
?=10s
所以L?34,c?1.08pF.
为了提高延迟线的可靠性,L采用平 面电感,C采用叉指电容,而通过光刻
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
也容易实现.图4为延迟线的平面布局. 由(1)式可知,由于td.很小,仅1.4ns, 3~0.7很宽,为了防止中频泄漏,我们考虑 在延迟线输出端接一个低通滤波器作为中 额的吸收回路.
圈4
三,中频吸收回路设计
中频吸收回路实际上是一个滤波器, 这个滤波器的截止频率取什么值好,我 13
们可以从富里叶变换分析法得到设加到 滤波器的输入信号e(t)是单个矩形脉冲, 幅度为E,占有时间为一t/2?t?T/2,已知 矩形脉冲的频谱是
通过富里叶变换分析可以得到以下结论: 滤波器的通频带决定于截止频率f矩形 脉;中信号的占有频带是脉冲信号持续时间 的倒数l/.当>>I/t时输出波形近似 于矩形渡;当《l/t时,输出波形变平
坦,与矩形波相差较远;当一i/,时输出 波虽仍是脉冲波,但与矩形相比较,畸变很 大
用户提出使用最小脉冲宽一800ns, f;》l,f》I25MHz.
.
'
.
设定l0倍1/T,定f.:一i2.5MHz 为了减少对延迟线的特性阻抗p的影 响.我们采用RC比例积分滤波器,如图5 二E?——————?----————-—?--??—^——-—-------一
四,结论
综上所述.延迟线设计以防脉冲失真 为主要目标,视频带宽按每级延迟要求来 设计.而不考虑滤波能力.而中频吸收回路 以滤波为主而不考虑脉冲延迟.我们采用 以上设计
方案
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,研制了HC6020,达到并超 过
合同
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指标,其中脉冲前沿<70ns.图6照 片是输入信号变化80dB时视放输出脉冲 的变化情况.
圈6
从照片上可以看出没有中频泄漏,对 当>l一Z/RzC时,C可视为对高数线性良好(每个台阶很匀),动态达到
频信号短路.l/一1/R2C称作下转折点频80dB,脉冲前沿<70ns.
率.详细技术指标如下;
RC比倒积分滤波器对输入脉冲信号中心频30MHz
也产生延迟.它的延迟最大相位动态90dB .
一一tg-—_=:==线性度<-}-idB 2~,R2(R+)斜率33mv/dB
!套导线后面,对脉冲前沿相加不产输出电平3V孝直接影响,
只是在总延迟增加了一个常脉冲前沿60n. .其中动态和输出电平两项指标高于国 外同类产品,其它指标也都达国外同类产
) 品水平.(下转23页
r'E
一
)
E
侧向平行调阻保证了功率密度分布均 匀.使同一截面上各处的温度趋于一致,消 除了造成恶性结果的过热点.提高了热稳 定性电阻印饶后初始值越大.调阻时损失 的电阻面积越小,功率密度随之也变化不 大.双面电阻四条边.可以分四次调整阻 值,每次调整的量不到阻值的1.25,使 电阻保留尽可能大的面积,调阻后两面图 形呈对称形,这些因素都有利于提高 HRGO1型功率电阻器的稳定性和可靠性. 七,结论
1.对称型的双面结构是HRG01型厚 膜功率电阻器的可行热设计,合理的热布 局解决了散热问题,这种方法也适用于其 它类似的功率电阻器.
2.在钉酸盐电阻浆料中加入RuOz氧
化物,提高电阻浆料的热稳定性有较好的
效果.
3.侧向平行调阻法是否是HRG01型
功率电阻器最理想的调阻方法有待进一步
(上接第l4页)
参考资料
[1](美)理查德S.休斯,《对效视颓放大
嚣》,国防工业出版社,1978年
[2]Hugh~R.S.,SemiconductorVariable GainandLogarithndcVideoAmplLCiers, LosAngeles.Tmnon—BrownPubll~ing
Company.1967,260
研究.
在HRG01型厚膜功率电阻器研制过
程中,周军和石散霞等同志做了许多工作.
在此表示感谢!
参考文献
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Slat~rvtlleR.12PD[AmperexAppIica- fi.onReportNo.&-1041.
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