射頻分貝功率計(jì)電路原理圖講解

DIY 射頻分貝（或功率）計(jì)是任何無(wú)線電車間不可或缺的儀器。不幸的是，精確的寬帶模型相當(dāng)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(diǎn)：低成本DC–500 MHz、92 dB對(duì)數(shù)放大器，可構(gòu)建精確、不太昂貴的RF分貝計(jì)。

一些小的修改使儀表也適用于低頻測(cè)量。

分貝計(jì)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(jì)電路原理圖

分貝計(jì)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(jiàn)文本

R6 = 5.62 kΩ P1 = 5 kΩ （4.7 kΩ） 多圈立式預(yù)設(shè)電位器

P2 = 25 kΩ 多圈正置預(yù)設(shè)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

集成電路： IC1 = AD8307AN （ADI公司）

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(jì)說(shuō)明

圖1中分貝表的電路圖以其簡(jiǎn)單性而著稱，這是由于ADI公司的AD8307型單芯片解調(diào)對(duì)數(shù)放大器IC1所致。

測(cè)量物（要測(cè)量的數(shù)量）通過(guò)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(méi)有直流電壓可以到達(dá)IC。IC 的第二個(gè)輸入引腳 1 （INM） 通過(guò)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(shè)備中通常的50 Ω值。并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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(shù)）電阻器。

IC1的輸出本質(zhì)上是一個(gè)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(luò)R6-P1與內(nèi)部電阻并聯(lián)以修改比例因子，在沒(méi)有外部電路的情況下為25 mV dB–1。

電容C5對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行平均，以確保穩(wěn)定的顯示。其值取決于應(yīng)用：較大的電容可提供更穩(wěn)定但更慢的顯示;對(duì)于快速掃描，建議使用較小的值。

預(yù)設(shè)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(dá)8 dB的衰減或高達(dá)1 dB的放大，前提是R5 = 0。電阻R5縮小了此預(yù)設(shè)范圍。

射頻分貝表描述

顯示器可能是數(shù)字萬(wàn)用表，但是，盡管這是準(zhǔn)確的，但不容易校準(zhǔn)。

帶有串聯(lián)電阻R7的動(dòng)圈計(jì)量網(wǎng)絡(luò)有助于識(shí)別任何漂移，例如在校準(zhǔn)過(guò)程中遇到的漂移，但讀取時(shí)并不容易。

當(dāng)然，掃描頻率的測(cè)量值可以顯示在示波器上。分貝計(jì)輸出與輸入信號(hào)成正比的直流電壓。顯示屏以 dBμ（分貝稱為 1 微伏）進(jìn)行校準(zhǔn)。比例因子為100mV dB–1，因此100 dBμ的輸入信號(hào)產(chǎn)生1 V的輸出電壓。

無(wú)線電分貝表結(jié)構(gòu)

儀表電路最好構(gòu)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(yīng)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(gòu)建的，當(dāng)然可以使用標(biāo)準(zhǔn)元件。但是，請(qǐng)盡可能縮短所有接線。

如果只需要高達(dá)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(yīng)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(hù)AD8307，因?yàn)檫@不是一個(gè)便宜的元件。

由于儀表是射頻單元，因此很明顯，它應(yīng)該安裝在接地的金屬外殼中。當(dāng)然，電源不應(yīng)安裝在同一機(jī)箱中。另一個(gè)重要方面是9–15 V電源電壓應(yīng)該是“干凈的”。建議在電源線輸入和測(cè)量輸出端使用饋通電容器。

校準(zhǔn)

儀表電路應(yīng)使用合適的RF信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校準(zhǔn)，或者在緊急情況下使用帶有校準(zhǔn)衰減器的AF信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校準(zhǔn)。將頻率為 10 MHz、電平為 60 dBμ（1 mV 均方根值）的信號(hào)施加到儀表電路的輸入端。使用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量IC3引腳3處的電壓，將信號(hào)發(fā)生器的輸出增加或減少10 dB，然后轉(zhuǎn)動(dòng)P1以引起萬(wàn)用表讀數(shù)100 mV的變化。輸出電壓的絕對(duì)值并不顯著。

接下來(lái)，將電平正好為60 dBμ的信號(hào)施加到IC8的引腳1，然后轉(zhuǎn)動(dòng)P2，直到儀表指示600 mV。如果必要的設(shè)備可用，則可以在多個(gè)頻率下重復(fù)校準(zhǔn)過(guò)程，以提高操作的多功能性。

如果沒(méi)有信號(hào)發(fā)生器，請(qǐng)調(diào)整 P1，直到其游標(biāo)和大地之間的電阻為 1383，Ω用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)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(wàn)用表測(cè)量。