对于150kHz导航信号放大检波天线保护电路

TsinghuaJoking 2021-05-05 00:00


摘要:  在一般的无线接收电路中,天线感应的信号往往很小,一般不会对于输入电路造成很大的破坏。但是在对于  信标节能电路模块第二版本调试-无线充电-2021-3-21[1]  电路中由于是采用JFET对于工字型电感谐振电路直接进行放大。由于接收电路是由移动的车模带动移动,有可能直接移动到无线发送线圈上,所以可能会感应的电压非常大。本文将讨论如何通过根据检波电压反过来对于输入端口进行保护。

关键字:150kHz导航信号,天线保护,智能车竞赛,节能信标组


§01 频信号放大检波


在针对 第十六届全国大学智能车竞赛[2] 中的节能信标组中的150kHz无线导航信号进行放大与检波中,通过自己小型的工字型电感与谐振的电容组成了对于导航信号的选频,并送入后面进行放大。在  测试基于2SK241的150kHz的高频放大器[3] 给出了直接使用JFET对于天线信号进行放大检波的方案,增益高,便于调试。

1.直放检波存在危险

在使用JFET对天线信号进行直接放大检波的过程中,由于输入放大器的阻抗很高(在1MΩ左右),因此天线可能出现的谐振高压会损坏JFET输入极。特别是当天线安装在移动的车模平台移动到无线发送线圈上的时候,在谐振电容上会产生非常高的电压,这将会直接烧坏高频放大JFET。

▲ 将无线节能线圈直接放置在接收谐振天线线圈上

下图显示了直接将无线充电线圈放置在谐振天线上,出现的峰峰值高达700V的谐振电压

▲ 将发送天线放在接收电感上,出现的谐振电压

2.解决方案

可以直接在输入端通过增加二极管钳位来限制输入电压的幅值,但这种方式将会增加输入不确定的分布电容。另外一种方式就是根据检波输出信号然后通过使用开关三极管对输入端进行保护。比如下图所示的情况。

▲ 对于天线输入电路进行保护

从理论上来讲,上面的电路应该能够工作。但是现在需要通过实验来验证上述电路是否能够对于输入信号起到保护作用。

§02 试保护电路


1.搭建测试电路

在面包板上搭建测试电路,如下:

▲ 在面包板上搭建测试电路

 ◎  测试电路基本参数:
   R0:470Ω
   Rt1:10kΩ
   Rt2:10kΩ

2.测试限幅

将信标无线发送线圈放置接收测试电路1米附近。此时如果将上面限幅T2去掉,输出倍压检波为2.58V。

将限幅T2接入,测试在不同的Rt1的阻值下,输出的检波电压:

【表2-2 不同Rt1对应的检波输出电压】

TR2阻值(kΩ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
检波输出(V) 2.36 1.91 1.614 1.423 1.239 1.119 1.119 1.062 1.01 0l.969

如果Rt1=无穷大,检波输出为 0.559V。

3.保护测试

(1)保留R0,T2

选择 ,下面将无线发送线圈直接放置在测试电路上面。测量得到输出电压为:4.98V。此时电路没有损毁

(2)只保留R0

那么如果没有上述保护电路会出现什么情况呢?将T2去掉,保留R0,无线线圈放置在发送装上面,倍压检波输出为5.67V此时电路没有损坏.

(3)将R0去掉

现在将所有的保护去掉,做一下这个测试。之所以留到最后测试,是因为这个过程可能会将T1损坏。

经过测试,一切没有事。现象和上面保留R0的现象一样。

**虚惊一场!**

验总结


在开始以为需要对于这个谐振天线进行保护,但是经过测试之后,发现不需要。好吧,不需要保护情况就比较简单了。

下图显示了在将无线发送线圈放置在接收线圈上,在JFET的2SK241的栅极接收到的电压波形。居然没有事情,安然无恙。看来是我多虑了。

▲ 将发送线圈放在接收线圈上,T1栅极的电压

此时倍压检波输出为:7.128V。


参考资料

[1]

信标节能电路模块第二版本调试-无线充电-2021-3-21: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115040882

[2]

第十六届全国大学智能车竞赛: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/110253008

[3]

测试基于2SK241的150kHz的高频放大器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116379872


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
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 81浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 93浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 80浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 98浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 71浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-12 10:27 90浏览
  • 应用环境与极具挑战性的测试需求在服务器制造领域里,系统整合测试(System Integration Test;SIT)是确保产品质量和性能的关键步骤。随着服务器系统的复杂性不断提升,包括:多种硬件组件、操作系统、虚拟化平台以及各种应用程序和服务的整合,服务器制造商面临着更有挑战性的测试需求。这些挑战主要体现在以下五个方面:1. 硬件和软件的高度整合:现代服务器通常包括多个处理器、内存模块、储存设备和网络接口。这些硬件组件必须与操作系统及应用软件无缝整合。SIT测试可以帮助制造商确保这些不同组件
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:45 84浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 123浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-12 10:13 55浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 119浏览
  • 全球智能电视时代来临这年头若是消费者想随意地从各个通路中选购电视时,不难发现目前市场上的产品都已是具有智能联网功能的智能电视了,可以宣告智能电视的普及时代已到临!Google从2021年开始大力推广Google TV(即原Android TV的升级版),其他各大品牌商也都跟进推出搭载Google TV操作系统的机种,除了Google TV外,LG、Samsung、Panasonic等大厂牌也开发出自家的智能电视平台,可以看出各家业者都一致地看好这块大饼。智能电视的Wi-Fi连线怎么消失了?智能电
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:33 77浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 94浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 91浏览
我要评论
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