CN106603097B - 一种电台用展宽频响的调制线性化电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电台用展宽频响的调制线性化电路，包括两条电路，第一条电路由输入缓冲器、补偿放大器、差动电流控制放大器和电平转换器相连接构成；第二条电路由积分器、加法放大器、平滑滤波器、恒流源和差分电流控制放大器相连接构成；第一条电路产生高通调制频响，第二条电路产生低通调制频响，再将两条线路信号合成为一路，这样使得合成频响得到一个很宽频率范围的平坦频响曲线，提高了调制信号带宽，改善了频响特性；同时在电路中采取补偿电路，对调制器的非线性特性和差动放大的温度特性进行补偿，使得电路的稳定性提高。

Description

一种电台用展宽频响的调制线性化电路
技术领域
本发明属于电子技术领域，涉及电台通信，具体涉及一种电台用展宽频响的调制线性化电路。
背景技术
在当前各种通信设备中，调制技术是电台的关键技术，它的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成信道传输的高频信号，调制信号的质量直接影响通信的效果。调制基带信号频响是影响调制的关键因素，以前电台的模拟调制频响主要覆盖常规音频，如音频频响300Hz～3.5kHz，对质量要求较高的高保真话音(20Hz～20kHz)以及数字信号，调制将带来严重失真和误码。以往超短波电台主要是在基带输入端设计高低通滤波器时加入预加重电路来改善频响，但是只能改善一部分频响，无法覆盖较宽的频段。因此，超短波通信中电子设备的发射机调制信号质量的要求也越来越高，如何改善发射机调制输出信号频响和信号质量提出新的要求。
发明内容
本发明在于提供一种展宽频响的调制线性化电路，应用于超短波通信中电子设备的发射机调制，其基带频率响应宽，适合高保真话音和数字信号调制。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种展宽频响的调制线性化电路，包括两条线路，第一条电路包括：接收和输出基带调制信号的输入缓冲器；放大上述输出的基带调制信号，并产生高通调制频响的补偿放大器；接收上述高通调制频响的差动电流控制放大器；对差动电流控制放大器输出的信号进行电平转换的电平转换器；接收电平转换器转换的信号，完成宽频响信号调制的锁相环调制器；
第二条电路包括：接收基带调制信号，输出交流调制信号的积分器；接收和放大上述交流调制信号和锁相环调制器产生的直流校正电压的加法放大器；对经过加法放大器放大的信号进行滤波的平滑滤波器；接收滤波后的信号并产生低通调制频响的恒流源；
上述差动电流控制放大器接收上述高通调制频响和低通调制频响，将上述高通调制频响和低通调制频响进行放大合成为平坦频响，平坦频响经电平转换后，经锁相环调制器输出调制信号。
本发明的有益效果：
1.该调制线性化电路基带信号频响为10Hz～25kHz，调制频偏以1kHz为参考，在10Hz～3kHz之间时频偏变化应在±1.5dB范围内，在10kHz处降落不大于2.5dB，在25kHz处降落不大于3.5dB，支持高保真话音和宽带数据调制、传输，非常适合高性能发射机应用环境。
2.本发明将调制基带电路设计为两路不同特性的并联电路处理，一路产生高通调制频响，另外一路产生低通调制频响，最后再将两路信号合成为一路，这样使得合成频响得到一个很宽频率范围的平坦频响曲线，提高了调制信号带宽，改善了频响特性；同时在电路中采取补偿电路，对调制器的非线性特性和差动放大的温度特性进行补偿，使得电路的稳定性提高。
附图说明
图1，为本发明的结构示意图。
图2，为本发明经过输入缓冲器、补偿放大器和差动电流控制放大器产生的高通频率响应示意图。
图3，为本发明经过积分器、加法放大器、平滑滤波器和恒流源产生的低通频率响应示意图。
图4，为本发明高通频率响应和低通频率响应同时送入差动电流控制放大器进行放大合成的合成频响应示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
参照图1～图4，为本发明的结构示意图及其响应示意图，包括输入缓冲器1，输入缓冲器1与补偿放大器2、差动电流控制放大器3、电平转换器4依次相连接；积分器5与加法放大器6、平滑滤波器7、恒流源8、差分电流控制放大器3依次相连接。
输入缓冲器1由集成电路LM124A及外围电路组成，LM124A是一种性能优良的集成运算放大器，内部带有频率和温度补偿措施，DC增益高达100dB，带宽1MHz，电源范围宽，单电源供电3V～32V，双电源供电±1.5V～±16V，工作电流为700μA。它可作转换器、DC增益驱动器和运算放大器使用。
补偿放大器2由集成电路LM124、CA3045及外围电路组成。CA3045是一个基板上集成五个相同特性晶体管的集成电路。五个晶体管为NPN管，其中两个晶体管配对作为差分放大连接。工作频率范围DC～120MHz，噪声系数3.2dB，工作温度-55℃～125℃。CA3045可作为差分放大器、温度补偿放大器及一般晶体三极管应用。
差动电流控制放大器3由集成电路CA3045中的一对差分晶体管及外围电路组成。
积分器5由集成电路LM124A中的两个运算放大器及外围电路组成。一个运算放大器与并联的电容、电阻构成积分电路；另一个运算放大器作为负反馈电路，用以提高积分电路的时间常数。
平滑滤波器7由两级RC低通滤波器组成。
恒流源8集成电路LM124A中的一个运算放大器和集成电路CA3045中的一个晶体管及外围电路组成。
本发明装置的工作原理是，输入的基带调制信号，一路加到输入缓冲器1，输出的基带调制信号经过补偿放大器2处理，产生高通调制频响，送入差动电流控制放大器3，该路信号作为锁相环调制器的直接调制输入信号，如图2所示；输入的另一路基带调制信号，经过积分器5，积分电路5的积分时间常数决定于输入端的电阻与并联的电容；积分电路5输出的交流调制信号与锁相环调制器9返回的直流校正电压，经过加法放大器6加法放大，然后经过平滑滤波器7滤波后，再经过恒流源8隔离放大，产生低通调制频响，然后送入差动电流控制放大器3，该路信号作为锁相环调制器的间接调制输入，如图3所示，以补偿直接调制的高通频响。两路信号同时送入差动电流控制放大器3进行放大合成，合成频响是一个截止频率很低且平坦的曲线，如图4所示。线性化电路对锁相环调制器9中压控振荡器的变容二极管的非线性特性进行补偿。
线性化电路的增益正比于输入的直流电压风量，调制信号与出现在它的输出端的直流电压之间维持近似恒定的比率。线性化电路的增益受控于两个晶体管a、b组成的差动电流控制放大器3增益的变化。这两个晶体管是集成电路内五个晶体管中的两个，它们都具有类似的特性，因为它们是集成在同一块基片上的。集成晶体管电路中的第三个晶体管c和一个运算放大器构成差动电流控制放大器3的恒流源8，差动电流控制放大器3的增益正比于它的静态工作电流，而静态工作电流又取决于恒流源8的输入电压，所以差动电流控制放大器3的增益正比于锁相环调制器9加到恒流源8的直流电压。电平转换器4完成差动电流控制放大器3输出信号的电平转换。晶体管a、b组成的差动电流控制放大器3的增益随温度变化而发生变化，因而用一个运算放大器和集成晶体管电路中的另外两个晶体管d、e组成的补偿放大器2来校正这种不希望有的温度响应，这样总增益基本上与工作温度无关。
直接调制信号通路中，在输入缓冲放大器1输出端设计有两个可调节的电阻，用于调节高频调制灵敏度；间接调制信号通路中，在积分器5输出端同样有两个可调节的电阻，用于调节低频调制灵敏度。

Claims (6)

1.一种电台用展宽频响的调制线性化电路，其特征在于：包括两条电路，第一条电路包括接收和输出基带调制信号的输入缓冲器(1)；放大所述输出的基带调制信号，并产生高通调制频响的补偿放大器(2)；接收所述高通调制频响的差动电流控制放大器(3)；对差动电流控制放大器(3)输出的信号进行电平转换的电平转换器(4)；接收电平转换器(4)转换的信号，完成宽频响信号调制的锁相环调制器(9)；
第二条电路包括：接收基带调制信号，输出交流调制信号的积分器(5)；接收和放大所述交流调制信号和所述锁相环调制器(9)产生的直流校正电压的加法放大器(6)；对经过加法放大器(6)放大的信号进行滤波的平滑滤波器(7)；接收滤波后的信号并产生低通调制频响的恒流源(8)；
所述差动电流控制放大器(3)接收所述高通调制频响和所述低通调制频响，将所述高通调制频响和所述低通调制频响进行放大合成为平坦频响，平坦频响经电平转换后，经锁相环调制器(9)输出调制信号。
2.根据权利要求1所述的调制线性化电路，其特征在于：所述差动电流控制放大器(3)包括两个晶体管，所述两个晶体管为集成晶体管电路内五个晶体管中的第一和第二个晶体管。
3.根据权利要求2所述的调制线性化电路，其特征在于：所述恒流源(8)包括所述集成晶体管电路内的第三个晶体管和集成电路的一个运算放大器。
4.根据权利要求3所述的调制线性化电路，其特征在于：所述补偿放大器(2)包括所述集成晶体管电路内的第四、第五个晶体管和所述集成电路的另一个运算放大器。
5.根据权利要求2～4任一项所述的调制线性化电路，其特征在于：所述集成晶体管电路为CA3045。
6.根据权利要求3～4任一项所述的调制线性化电路，其特征在于：所述集成电路为LM124A。
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