CN202041872U

CN202041872U - 一种自动功率控制装置

Info

Publication number: CN202041872U
Application number: CN2011201352137U
Authority: CN
Inventors: 张东华; 任学锋; 易先林
Original assignee: WUHAN ZHONGYUAN ELECTRONICS GROUP Ltd
Current assignee: WUHAN ZHONGYUAN ELECTRONICS GROUP Ltd
Priority date: 2011-04-30
Filing date: 2011-04-30
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种自动功率控制装置，包括功放、电流检测模块、减法模块、数字电位控制模块以及电源VCC，所述电流检测模块分别与减法模块以及数字电位控制模块连接,所述的数字电位控制模块还与减法模块连接,所述减法模块、功放以及电流检测模块依次连接，所述的电源VCC连接在电流检测模块上。本实用新型有如下优点：1、自动功率控制装置不需要通过耦合的方式检测功率，精度和准确度高；2、占用空间小；3、自动功率控制装置中均采用常规电子元器件，成本低；4、可实现对输出功率的数字调节。

Description

一种自动功率控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动功率控制装置，尤其是涉及一种用于AIS船舶自动识别系统(Automatic Identification System)设备中的自动功率控制装置。

背景技术

APC装置即自动功率控制装置（Automatic Power Control），主要是为了稳定发射机的输出功率。

传统的自动控制装置主要依靠定向耦合器加检波器来检测输出功率的大小再反过来控制功放的偏置电压来达到稳定输出功率的目的。

但是定向耦合器是通过耦合的方式间接的测量功率的，所以误差较大；定向耦合器一般需要配合检波器，运算放大器等器件实现对功率的检测，占用空间大，成本高；传统的自动控制装置不能实现对输出功率的数字调节，可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在自动功率控制装置中定向耦合器测量误差大，配套器件多，占用空间大，成本高，不能实现对输出功率进行数字调节的问题，本实用新型的目的是在于提供了一种自动功率控制装置，不需要定向耦合器和检波器，功率检测准确度高，占用空间小，成本低，输出功率可数字调节的自动功率控制装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种自动功率控制装置，包括功放,电源VCC,所述自动功率控制装置还包括：电流检测模块、减法模块、数字电位控制模块，所述电流检测模块分别与减法模块以及数字电位控制模块连接；所述的数字电位控制模块还与减法模块连接；所述减法模块、功放以及电流检测模块依次连接，所述的电源VCC连接在电流检测模块上。

所述的电流检测模块包括：测流电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6、第八电阻R8、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器U1，所述测流电阻R5的一端连接在电源VCC上，并通过第三电阻R3与第一运算放大器U1的反相端连接；该测流电阻R5另一端与上述功放连接，并通过第六电阻R6与第一运算放大器U1的同相端连接；所述第一运算放大器U1的输出端依次通过连接的第一电阻R1、第二电容C2、第八电阻R8与电气地GND连接；所述第一电阻R1上还并联有第一电容C1；所述第二电容C2的两端还分别与第一运算放大器U1同相端以及反相端连接；该第一运算放大器U1的电源输入正极与电源VCC连接，电源输入负极与电气地GND连接。

所述的减法模块包括：第四电阻R4、第二电阻R2、第七电阻R7、第九电阻R9、第三电容C3、第二运算放大器U2，所述第四电阻R4一端与第二运算放大器U2反相端连接，另一端与上述第一运算放大器U1的输出端连接；所述第七电阻R7一端与第二运算放大器U2同相端连接，另一端与上述数字电位控制模块相连；所述第二运算放大器U2的输出端连接有上述功放，并通过依次连接的第二电阻R2、第三电容C3、第九电阻R9与电气地GND连接；所述第三电容C3两端分别与第二运算放大器U2同相端以及反相端连接；该第二运算放大器U2电源输入正极与电源VCC连接，输入负极与电气地GND连接。

所述的数字电位控制模块还包括监测单元和输出单元，所述监测单元与上述第一运算放大器U1的输出端连接；所述输出单元与上述第七电阻R7连接。

因此，本实用新型具有如下优点：1、自动功率控制装置直接用检流电阻和运算放大器检测功率，不需要通过耦合的方式检测功率，精度和准确度高；2、自动功率控制装置用检流电阻和运算放大器检测功率，占用空间小；3、自动功率控制装置中均采用常规电子元器件，成本低；4、可实现对输出功率的数字调节。

附图说明

图1是一种自动功率控制装置原理示意图。

图2是图1中电流检测模块的电路原理示意图。

图3是图1中减法模块电路的电路原理示意图。

图4是一种自动功率控制装置的电路原理示意图。

图中：1-电流检测模块，2-减法模块，3-数字电位控制模块，4-功放。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1所示，一种自动功率控制装置，包括功放, 电源VCC，所述自动功率控制装置还包括：电流检测模块1、减法模块2、数字电位控制模块3，所述电流检测模块1分别与减法模块2以及数字电位控制模块3连接；所述的数字电位控制模块3还与减法模块2连接；所述减法模块2、功放4以及电流检测模块1依次连接，所述的电源VCC连接在电流检测模块1上。

如图4所示，数字电位控制模块3还包括监测单元和输出单元，监测单元与第一运算放大器U1的输出端连接；输出单元与第七电阻R7连接；数字电位控制模块3中的监测单元主要实时监测电流检测模块1的输出信号；数字电位控制模块3中的输出单元可以输出一个设定值，用来控制功放的输出功率；电流检测模块1用来实时地检测自动功率控制装置输出电流，将检测到的电流转换成对应的信号输入到减法模块2和数字电位控制模块3；减法模块2将电流检测模块1输出的信号与数字电位控制模块3中的输出单元输出的设定值进行比较和运算，给功放4提供偏置电压；功放4用来将减法模块2输出的信号进行功率放大。

如图2所示，电流检测模块1包括：测流电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6、第八电阻R8、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器U1，所述测流电阻R5的一端连接在电源VCC上，并通过第三电阻R3与第一运算放大器U1的反相端连接；该测流电阻R5另一端与上述功放连接，并通过第六电阻R6与第一运算放大器U1的同相端连接；所述第一运算放大器U1的输出端通过依次连接的第一电阻R1、第二电容C2、第八电阻R8与电气地GND连接；所述第一电阻R1上还并联有第一电容C1；所述第二电容C2的两端还分别与第一运算放大器U1同相端以及反相端连接；该第一运算放大器U1的电源输入正极与电源VCC连接，电源输入负极与电气地GND连接。

输入到功放4的电流通过测流电阻R5转换成电压信号，由第三电阻R3、第六电阻R6、第八电阻R8、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器U1组成的电流检测电路对上述转换后的电压信号进行比较，并将比较结果输出给减法模块2。

如图3所示，减法模块2包括：第四电阻R4、第二电阻R2、第七电阻R7、第九电阻R9、第三电容C3、第二运算放大器U2，第四电阻R4一端与第二运算放大器U2反相端连接，另一端与第一运算放大器U1的输出端连接；第七电阻R7一端与第二运算放大器U2同相端连接，另一端与数字电位控制模块3相连；第二运算放大器U2的输出端连接到功放4，并依次通过连接的第二电阻R2、第三电容C3、第九电阻R9与电气地GND连接；第三电容C3两端分别与第二运算放大器U2同相端以及反相端连接；该第二运算放大器U2电源输入正极与电源VCC连接，输入负极与电气地GND连接。

由第四电阻R4、第二电阻R2、第七电阻R7、第九电阻R9、第三电容C3、第二运算放大器U2组成的调制电路对电流检测模块1的输出信号和上述输出单元的输出信号进行比较和运算，输出偏置电压给功放4。

所述的数字电位控制模块3还包括监测单元和输出单元，监测单元与第一运算放大器U1的输出端连接，输出单元与第七电阻R7连接。

本实用新型的工作方式为：

根据AIS设备发射时工作时间短的特点，利用检测功放瞬间工作电流来实现此电路。在同一电路中，当输出功率一定时，其每次发射时消耗的电流约为一恒定值，且相对变化范围很小。根据电流检测的值来实现功放偏置电压的调节，以此来达到稳定输出功率的目的。

减法模块2将电流检测模块1输出的信号与数字电位控制模块3中的输出单元输出的设定值进行比较和运算，给功放提供偏置电压。

加于功放末级的工作电压通过测流电阻的两端分别输入到第一运算放大器U1的两个输入端，将测流电阻R5上流过的电流转化成与之成比例的电压，并且将电压一路送至CPU进行监测，另外一路送至减法电路。将电流检测模块1的输出电压送入减法模块2的反相端与数字电位控制模块3中的输出单元输出的设定值进行减法运算，并将运算结果以电压的形式输出到功放4的偏置端做为偏置电压来控制功放的工作状态。数字电位控制模块3在CPU的控制下，将CPU输出的数字指令转化为电压形式进行输出至减法电路，此电压为功率控制电压。

在具体实现时，所述第一运算放大器U1和第二运算放大器U2可以是NJM2904V；所述数字电位控制模块中的输出单元可以是X9313；所述数字电位控制模块中的监测单元可以是模数转换器。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电流检测模块1、减法模块2、数字电位控制模块3、功放4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims

1.一种自动功率控制装置，包括功放（4），电源VCC，其特征在于:自动功率控制装置还包括：电流检测模块（1）、减法模块（2）、数字电位控制模块（3），电流检测模块（1）分别与减法模块（2）以及数字电位控制模块（3）连接；数字电位控制模块（3）还与减法模块（2）连接；减法模块（2）、功放（4）以及电流检测模块（1）依次连接，电源VCC连接在电流检测模块（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种自动功率控制装置, 其特征在于：所述的电流检测模块（1）包括：测流电阻R5、第三电阻R3、第六电阻R6、第八电阻R8、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器U1，测流电阻R5的一端连接在电源VCC上，并通过第三电阻R3与第一运算放大器U1的反相端连接；测流电阻R5另一端与功放（4）连接，并通过第六电阻R6与第一运算放大器U1的同相端连接，第一运算放大器U1的输出端通过依次连接的第一电阻R1、第二电容C2、第八电阻R8与电气地GND连接，第一电阻R1上还并联有第一电容C1，第二电容C2的两端还分别与第一运算放大器U1同相端以及反相端连接；第一运算放大器U1的电源输入正极与电源VCC连接，电源输入负极与电气地GND连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动功率控制装置, 其特征在于：所述的减法模块（2）包括：第四电阻R4、第二电阻R2、第七电阻R7、第九电阻R9、第三电容C3、第二运算放大器U2，第四电阻R4一端与第二运算放大器U2反相端连接，另一端与第一运算放大器U1的输出端连接，第七电阻R7一端与第二运算放大器U2同相端连接，另一端与数字电位控制模块（3）相连；第二运算放大器U2的输出端连接有功放（4），并依次通过连接的第二电阻R2、第三电容C3、第九电阻R9与电气地GND连接；第三电容C3两端分别与第二运算放大器U2同相端以及反相端连接，第二运算放大器U2电源输入正极与电源VCC连接，输入负极与电气地GND连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动功率控制装置, 其特征在于：所述的数字电位控制模块（3）还包括监测单元和输出单元，监测单元与第一运算放大器U1的输出端连接，输出单元与第七电阻R7连接。