DIY 射頻分貝(或功率)計是任何無線電車間不可或缺的儀器。不幸的是,精確的寬帶模型相當昂貴,而家庭建造的模型通常不夠敏感和/或非常依賴于溫度。ADI公司最近推出的一款器件克服了這些缺點:低成本DC–500 MHz、92 dB對數(shù)放大器,可構建精確、不太昂貴的RF分貝計。
一些小的修改使儀表也適用于低頻測量。
分貝計參數(shù)
頻率范圍
100 kHz – 110 MHz,誤差 100 kHz – 200 MHz,誤差≤ 2 dB
分貝范圍
32 – 117 dBμ,誤差為 10 MHz ≤ 1 dB
縮放:10 mV dB–1
輸入阻抗:50 Ω
DIY功率計電路原理圖
分貝計印刷電路板布局
零件清單
電阻:
R1, R2 = 100 Ω, SMD R3, R4 = 10.0 Ω R5, R7 = 參見文本
R6 = 5.62 kΩ P1 = 5 kΩ (4.7 kΩ) 多圈立式預設電位器
P2 = 25 kΩ 多圈正置預設電位器
電容:
C1、C4 = 0.01 μF、SMD
C2 = 0.1 μF、SMD
C3 = 2.2 μF、10 V、鉭
C5 = 0.1 μF。金屬化聚酯
C6 = 10 μF, 63 V, 鉭電容器
IC2 = 78LO5
IC3 = CA3140E
其他:
K1 = 50 Ω 用于電路板安裝
的 BNC 插座 外殼
射頻分貝功率計說明
圖1中分貝表的電路圖以其簡單性而著稱,這是由于ADI公司的AD8307型單芯片解調(diào)對數(shù)放大器IC1所致。
測量物(要測量的數(shù)量)通過輸入插座K8和電容器C1施加到IC1的引腳1(INP)。電容器確保沒有直流電壓可以到達IC。IC 的第二個輸入引腳 1 (INM) 通過電容器 C4 連接到接地線。選擇C1和C4的值以給出低于100 kHz的頻率范圍的下限。
電阻R1和R2確保儀表的輸入阻抗是RF設備中通常的50 Ω值。并聯(lián)網(wǎng)絡用于最小化電阻的任何寄生特性。建議使用 SMT(表面貼裝技術)電阻器。
IC1的輸出本質(zhì)上是一個電流,在輸出引腳12上提供5.4 kΩ內(nèi)部電阻上產(chǎn)生電位壓降。電阻串聯(lián)網(wǎng)絡R6-P1與內(nèi)部電阻并聯(lián)以修改比例因子,在沒有外部電路的情況下為25 mV dB–1。
電容C5對輸出信號進行平均,以確保穩(wěn)定的顯示。其值取決于應用:較大的電容可提供更穩(wěn)定但更慢的顯示;對于快速掃描,建議使用較小的值。
預設P2允許特性并行移位,在輸入插座和IC14引腳26之間提供高達8 dB的衰減或高達1 dB的放大,前提是R5 = 0。電阻R5縮小了此預設范圍。
射頻分貝表描述
顯示器可能是數(shù)字萬用表,但是,盡管這是準確的,但不容易校準。
帶有串聯(lián)電阻R7的動圈計量網(wǎng)絡有助于識別任何漂移,例如在校準過程中遇到的漂移,但讀取時并不容易。
當然,掃描頻率的測量值可以顯示在示波器上。分貝計輸出與輸入信號成正比的直流電壓。顯示屏以 dBμ(分貝稱為 1 微伏)進行校準。比例因子為100mV dB–1,因此100 dBμ的輸入信號產(chǎn)生1 V的輸出電壓。
無線電分貝表結構
儀表電路最好構建在圖2所示的印刷電路板上,但這不是現(xiàn)成的。如前所述,某些元件應該是元件列表中指定的SMD(表面貼裝器件)。如果電路是在原型板上構建的,當然可以使用標準元件。但是,請盡可能縮短所有接線。
如果只需要高達30 MHz的工作頻率,IC1可以插入插座中,但為了在更高頻率下使用,電路應直接焊接到電路板上。最好在安裝所有其他組件并徹底檢查電路板后完成此操作。此措施是為了保護AD8307,因為這不是一個便宜的元件。
由于儀表是射頻單元,因此很明顯,它應該安裝在接地的金屬外殼中。當然,電源不應安裝在同一機箱中。另一個重要方面是9–15 V電源電壓應該是“干凈的”。建議在電源線輸入和測量輸出端使用饋通電容器。
校準
儀表電路應使用合適的RF信號發(fā)生器進行校準,或者在緊急情況下使用帶有校準衰減器的AF信號發(fā)生器進行校準。將頻率為 10 MHz、電平為 60 dBμ(1 mV 均方根值)的信號施加到儀表電路的輸入端。使用數(shù)字萬用表測量IC3引腳3處的電壓,將信號發(fā)生器的輸出增加或減少10 dB,然后轉動P1以引起萬用表讀數(shù)100 mV的變化。輸出電壓的絕對值并不顯著。
接下來,將電平正好為60 dBμ的信號施加到IC8的引腳1,然后轉動P2,直到儀表指示600 mV。如果必要的設備可用,則可以在多個頻率下重復校準過程,以提高操作的多功能性。
如果沒有信號發(fā)生器,請調(diào)整 P1,直到其游標和大地之間的電阻為 1383,Ω用數(shù)字萬用表測量。最后,調(diào)整P2,在IC1的引腳627處獲得5.1 V的電壓,再次用數(shù)字萬用表測量。
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