基于8002B的电磁信号放大检波

TsinghuaJoking 2023-02-13 16:41

01 磁信号检测

  • 电磁信号检波方案:是否多此一举?[1]

一、前言

  在智能车竞赛电磁导航方案中, 对来自工字型电感检测到的20kHz导航信号进行放大检波是关键。 往届车模作品方案中,同学们常常使用单电源轨到轨运放电路对来自 电感电容谐振选频回路中信号进行半边整流放大, 然后直接滤波输出检波信号, 或者再通过倍压检波输出。 在这两种方案中, 运放只对输入信号进行正半周放大, 负半轴实际上是截止的。 因此运放实际上工作在非线性区域, 对于低压工作电源应用效率降低。往往还需要对检波后的电压信号进行放大之后再进行单片机采集。

▲ 图1.1.1 20kHz电磁信号放大检波电路


二、8002B放大检波

  这款8002B单通道音频功率放大器, 原本是用于低工作电源下驱动扬声器使用的。 它带有电源关断控制, 电源工作范围很宽,频率范围大于400kHz,  内部具有双功放,通过互补信号输出,无需电容耦合直接连接外部扬声器。 它的输出是轨到轨, 可以充分利用工作电源, 实现大功率输出。 在这里,应用这款音频放大器, 外部增加适当器件完成电磁导航信号的放大检波。

  下面在8002B基本放大电路的基础上改造成 20kHz 电磁信号放大检波电路。 为了不破坏电感电容选频电路的品质因数, 需要将并联谐振回路进入电路高阻输入端。 将8002B的电源分压中点接到 LC回路一端, 将LC回路另外一端接入 8002B 的正向输入端。这一端口是高阻输入, 电路形成正向比例放大电路。 将原来电路反向耦合电容接地, 电路的放大倍数可以通过反馈两个电阻进行调整。 对于电路的输出信号, 将原来的扬声器更换成 倍压检波电路。 请注意, 8002B两个输出信号是相位相差180° 的信号,  这两个信号通过C1,C2两个电容施加在倍压整流二极管上,可以获得两倍的电压输出。 这两个二极管使用肖特基二极管, 可以使用BAT54s 这类 双肖特基二极管芯片。在 SOT23封装内集成了两个二极管。 这就是20kHz电磁导航信号的放大检波电路。

▲ 图1.2.1 电磁信号放大检波电路


  在面包板上搭建测试电路, 8002B芯片及其周围的阻容器件使用一个单面板焊接, 通过接插件固定在面包板上。 这里有两个工字型的  10mH电感, 其中一个是接收电感, 另外一个是发送信号电感。 由信号源DG1062输出幅值可调的20kHz正弦波驱动发送电感。

▲ 图1.2.2 实验电路


▲ 激励信号与检波输出信号


▲ 图1.2.4 激励信号与检波输出信号


  这里给出了发送电感激励信号的幅值从0V逐步增加到0.5V过程中, 对应的检波输出的直流电压幅值。 横坐标是发送电感施加的信号电压, 纵坐标是检波输出的直流电压信号。 电路输出电压超过5.5V之后趋于饱和。 在开始非常小的一段有死区。 电路的工作电压为5V, 输出检波信号的最高值超过了5V, 这显示了该电路具有非常大的输出动态范围。

  结 ※

  文设计了基于 8002B 的20kHz 导航电磁信号的放大检波电路, 通过实际测试,验证了电路的可行性, 该电路在5V电压下,输出信号的动态范围超过了5V, 可以直接进行单片机AD信号采集。

参考资料

[1]

电磁信号检波方案:是否多此一举?: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/128286737


TsinghuaJoking 这是一个公众号,它不端、不装,与你同游在课下、课上。 卓晴博士,清华大学中央主楼 626A。010-62773349, 13501115467,zhuoqing@tsinghua.edu.cn
评论 (6)
游客_498512023-02-15 12:23
如果要用单电源供电的运放检测含有负电压的信号,需要选择电流型输入的轨到轨运放,也是可行的。
游客_453922023-02-14 16:12
为什么你这个检波电路中这么低的频率却没有发射和接收天线?它们是怎么进行无线通讯的?
游客_218762023-02-14 12:16
卓大那个芯片再次申请什么时候开通啊?当时说的是2月13日现在找不到到哪里填写了
游客_561872023-02-14 11:30
老师,越野组的陀螺仪还可以像去年那样用那种直接输出角度的那种吗?被整合到一个小屏蔽盒子里的那种。
游客_748602023-02-13 23:16
卓大,问什么智能车官网挂了,那从哪里还可以找到通知文件
游客_813592023-02-13 16:50
可以,不拘一格使用芯片。音频功率放大器是驱动喇叭的。输出端使用一个8欧姆的负载可能能提高线性度。
  • 时源芯微 专业EMC解决方案提供商  为EMC创造可能(适用于高频时钟电路,提升EMC性能与信号稳定性)一、设计目标抑制电源噪声:阻断高频干扰(如DC-DC开关噪声)传入晶振电源。降低时钟抖动:确保晶振输出信号纯净,减少相位噪声。通过EMC测试:减少晶振谐波辐射(如30MHz~1GHz频段)。二、滤波电路架构典型拓扑:电源输入 → 磁珠(FB) → 大电容(C1) + 高频电容(C2) → 晶振VDD1. 磁珠(Ferrite Bead)选型阻抗特性:在目标频段(如100MHz~1GH
    时源芯微 2025-04-14 14:53 58浏览
  •   电磁干扰测试系统:电子设备电磁兼容性保障利器   北京华盛恒辉电磁干扰测试系统作为评估电子设备在电磁环境中电磁兼容性(EMC)的关键工具,主要用于检测与分析设备在电磁干扰环境下的性能表现,确保其符合相关标准,能够在实际应用中稳定运行。   应用案例   目前,已有多个电磁干扰测试系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁干扰测试系统。这些成功案例为电磁干扰测试系统的推广和应用提供了有力支持。   系统组成   电磁干扰测试系统一般由以下核心部分构成:  
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-14 10:40 39浏览
  • 软瓦格化 RISC-V 处理器集群可加速设计并降低风险作者:John Min John Min是Arteris的客户成功副总裁。他拥有丰富的架构专业知识,能够成功管理可定制和标准处理器在功耗、尺寸和性能方面的设计权衡。他的背景包括利用 ARC、MIPS、x86 和定制媒体处理器来设计 CPU SoC,尤其擅长基于微处理器的 SoC。RISC-V 指令集架构 (ISA) 以其强大的功能、灵活性、低采用成本和开源基础而闻名,正在经历各个细分市场的快速增长。这种多功能 ISA 支持汽车、航空航天、国防
    ArterisIP 2025-04-14 10:52 68浏览
  • 在公共安全、工业调度、户外作业等场景中,对讲机作为关键通信工具,正面临从“功能单一化”向“智能融合化”的转型需求。WT2605C蓝牙语音芯片凭借双模蓝牙架构、高扩展存储方案与全场景音频处理能力,推动传统对讲机实现无屏化操控、专业级音频解码与蓝牙音箱功能融合,为行业用户打造更高效、更灵活、更低成本的通信解决方案。一、无屏化交互革命:BLE指令重构操作逻辑针对工业环境中对讲机操作复杂、屏幕易损的痛点,WT2605C通过双模蓝牙(BR/EDR+BLE)与AT指令集,实现全链路无屏控制:手机APP远程控
    广州唯创电子 2025-04-14 09:08 33浏览
  • 亥姆霍兹线圈的应用领域‌物理学研究‌:在原子物理中,用于研究塞曼效应;在磁学研究中,用于测试磁性材料的磁滞回线等特性;还可用于研究电子荷质比等实验‌。‌工程与技术领域‌:用于电子设备校准和测试,提供标准磁场环境;在大型加速器中用于磁场校准;用于电磁干扰模拟实验,测试电子设备在不同磁场干扰下的性能‌。‌生物医学领域‌:研究生物磁场效应,如探索磁场对生物细胞的影响;在生物医学工程基础研究中,提供可控磁场环境‌。‌其他应用‌:作为磁场发生装置产生标准磁场;用于地球磁场的抵消与补偿、地磁环境模拟;还可用
    锦正茂科技 2025-04-14 10:41 51浏览
  • 你知道精益管理中的“看板”真正的意思吗?在很多人眼中,它不过是车间墙上的一块卡片、一张单子,甚至只是个用来控制物料的工具。但如果你读过大野耐一的《丰田生产方式》,你就会发现,看板的意义远不止于此。它其实是丰田精益思想的核心之一,是让工厂动起来的“神经系统”。这篇文章,我们就带你一起从这本书出发,重新认识“看板”的深层含义。一、使“看板”和台车结合使用  所谓“看板”就是指纸卡片。“看板”的重要作用之一,就是连接生产现场上道工序和下道工序的信息工具。  “看板”是“准时化”生产的重要手段,它总是要
    优思学院 2025-04-14 15:02 81浏览
  •  亥姆霍兹线圈的制造材料选择需兼顾导电性、绝缘性、机械强度及磁场性能,具体分类如下:一、‌导线材料1、‌高纯度铜线:‌作为线圈绕制的核心材料,铜因其you异的导电性(电阻率低)和热稳定性成为shou选。漆包铜线通过表面绝缘漆层实现匝间绝缘,避免短路‌。2、‌其他导电材料‌ 铝线等材料可用于特定场景(如轻量化需求),但导电性和抗氧化性较铜略逊二、‌磁源材料‌1、‌永磁体‌如钕铁硼(NdFeB)或铁氧体,适用于无需外部电源的静态磁场生成,但磁场强度有限。2、‌电磁铁‌通过电流控制磁场强度,
    锦正茂科技 2025-04-14 10:22 32浏览
  • 在当今汽车电子化和智能化快速发展的时代,车规级电子元器件的质量直接关系到汽车安全性能。三星作为全球领先的电子元器件制造商,其车规电容备受青睐。然而,选择一个靠谱的三星车规电容代理商至关重要。本文以行业领军企业北京贞光科技有限公司为例,深入剖析如何选择优质代理商。选择靠谱代理商的关键标准1. 授权资质与行业地位选择三星车规电容代理商首先要验证其授权资质及行业地位。北京贞光科技作为中国电子元器件行业的领军者,长期走在行业前沿,拥有完备的授权资质。公司专注于市场分销和整体布局,在电子元器件领域建立了卓
    贞光科技 2025-04-14 16:18 94浏览
  •   电磁干扰测试系统软件:深度剖析   电磁干扰(EMI)测试系统软件,是电子设备电磁兼容性(EMC)测试的核心工具,在通信、汽车、航空航天、医疗设备等众多领域广泛应用。它的核心功能涵盖信号采集、频谱分析、干扰定位、合规性评估以及报告生成,旨在保障设备在复杂电磁环境中稳定运行。下面从功能、技术原理、应用场景、主流软件及发展趋势这五个方面展开详细解析。   应用案例  软件开发可以来这里,这个首肌开始是幺乌扒,中间是幺幺叁叁,最后一个是泗柒泗泗,按照你的顺序组合可以找到。   目前
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-14 10:02 27浏览
  • 在制造业或任何高度依赖产品质量的行业里,QA(质量保证)经理和QC(质量控制)经理,几乎是最容易被外界混淆的一对角色。两者的分工虽清晰,但职责和目标往往高度交叉。因此,当我们谈到“谁更有可能升任质量总监”时,这并不是一个简单的职位比较问题,而更像是对两种思维方式、职业路径和管理视角的深度考察。QC经理,问题终结者QC经理的世界,是充满数据、样本和判定标准的世界。他们是产品出厂前的最后一道防线,手里握着的是批次报告、不合格品记录、纠正措施流程……QC经理更像是一位“问题终结者”,目标是把不合格扼杀
    优思学院 2025-04-14 12:09 56浏览
  •   高空 SAR 目标智能成像系统软件:多领域应用的前沿利器   高空 SAR(合成孔径雷达)目标智能成像系统软件,专门针对卫星、无人机等高空平台搭载的 SAR传感器数据,融合人工智能与图像处理技术,打造出的高效目标检测、识别及成像系统。此软件借助智能算法,显著提升 SAR图像分辨率、目标特征提取能力以及实时处理效率,为军事侦察、灾害监测、资源勘探等领域,提供关键技术支撑。   应用案例系统软件供应可以来这里,这个首肌开始是幺伍扒,中间是幺幺叁叁,最后一个是泗柒泗泗,按照数字顺序组合
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-14 16:09 96浏览
  •     电气间隙是指两个带电体在空气中的最短距离。导体、电介质(空气),最短距离,就是这个术语的要素了。        (图源:TI)    电气间隙是由安装类别决定的,或者更本质地说,是瞬态过电压的最大值来决定的,而不是工作电压的高低。安装类别见协议标准第007篇,瞬态过电压另见协议标准第009篇。    实际设计中怎么确定电气间隙?可以按照CAT,工作电压和绝缘等级来定。 
    电子知识打边炉 2025-04-13 18:01 78浏览
  • 一、磁场发生设备‌电磁铁‌:由铁芯和线圈组成,通过调节电流大小可产生3T以下的磁场,广泛应用于工业及实验室场景(如电磁起重机)。‌亥姆霍兹线圈‌:由一对平行共轴线圈组成,可在线圈间产生均匀磁场(几高斯至几百高斯),适用于物理实验中的磁场效应研究。‌螺线管‌:通过螺旋线圈产生长圆柱形均匀磁场,电流与磁场呈线性关系,常用于磁性材料研究及电子束聚焦。‌超导磁体‌:采用超导材料线圈,在低温下可产生3-20T的强磁场,用于核磁共振研究等高精度科研领域。‌多极电磁铁‌:支持四极、六极、八极等多极磁场,适用于
    锦正茂科技 2025-04-14 13:29 53浏览
我要评论
6
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦