DA-22超高频毫伏表

Little王

大家好。我是一名在读大学生，应老师要求，现在做超高频毫伏表的相关设计，我看了一下DA-22的原理图。不太清楚超高频信号是如何放大的，请教一下各位
下图为探头的内部电路图

[ 本帖最后由 Little王 于 2010-1-24 15:28 编辑 ]

Little王

由于内部主板的原理图我画的太大，不好上传，我所不清楚的就是超高频信号的放大过程，其说明说上写的是
工作原理
本仪器由探头及相加电路、调制型直流放大器、缓冲器、DC/AC变换电路、滤波及耦合放大器、控制开关、电表、校准源、和稳压电源组成。
原理图如下：

Little王

说明上说
调制型直流放大器
晶体管1V3、1V4为场效应斩波管，1V5、1V9 、1V6组成交流放大器，1N4产生调制、解调的方波，1N5为同步检波器、1V10、1V11、1N7组成直流放大器，1V16、1V17组成设计输出。1V12~1V15防止放大器过载。
DC/AC
调制放大后的直流信号，经控制开关，直流电压加至1N2的第2、9脚上，1N3产生调制方波给1N2，把反馈用的直流电压调制成交流信号。

眉间尺

原帖由 JHXC 于 2009-11-21 10:58 发表
高频毫伏表是先检波成直流，再将直流斩波变成固定频率的交流，经过放大之后经同步检波之后显示出来。把检波器装在探头上有利于提高测试频率，斩波之后采用交流放大提高了电路的稳定性，采用同步检波减少了干扰。探头至机器的连接电缆要求并不高，传输的是直流，主要是要有良好的屏蔽，低频屏蔽电缆、高频同轴电缆都可以，不需要考虑阻抗匹配。

由于检波器的非线性，1伏以下的刻度都是非线性的，检波二极管的性能对仪器的精度影响比较大，需要更换时要选用质量较好的同类型二极管。由于造成不稳定的因素比较多，机内备有相对精确的信号源供测试之前进行必要的校对，还要校对指针的起始零点。

早期的这种仪器探头结构不太理想，手感没有问题，遗憾的是结构没有采用标准的同轴结构，测试时无法与标准的同轴结构结合，不可避免的引起误差，采用探针测试不太适合较高的频率，接地引线太长，上百兆周以上有时候可能因为这种连接测试的数据会产生很大误差。这种仪器虽然有1000兆周的带宽，实际上300兆周以上当时的许多厂家根本就没有高频标准进行校对，不过，300兆周以上作为参考是没有问题的，许多资料显示，300兆周以上的误差可能大于百分之十。尽管这样，进行高频电路实验时还是很有用的。

自己有一台，有了频谱仪之后就很少用毫伏表了。

关键是探头. 后面的直流放大器可以用 7650 之类的斩波稳零运放, 或者其他零点漂移小的仪表放大器. 如果再想校准探头的非线性, 可以考虑用单片机进行查表来实现.

Little王

你好。你的意思是探头部分就已将高频交流变成了直流。让后通过后续的放大电路放大后显示。
如果我想知道频率的具体值又该如何考虑？
谢谢

Little王

还有就是，仪器上说的是其交流打压测量范围：800uv~10V
800uV如此低的电压，检波用的是ap90二极管好像是锗管，就算是0.1V最低，它也导通不了，就算导通了它是如何放大显示的

[ 本帖最后由 Little王 于 2010-1-24 16:10 编辑 ]

眉间尺

就现有的商品仪器而言,  既能测量电压又能测量频率的仪器一个是示波器, 一个是频谱仪.
不过示波器不太适合测量很微弱的高频信号. 而且超高频的示波器价格不菲. 频谱仪相对来说是个不错的选择.

如果要 DIY, 就做一个选频电压表吧. 采用外差的方法, 把待测信号变换到合适的中频再放大检波, 以便测量大小, 根据本振的频率与中频数值, 可以计算信号频率.

眉间尺

如果是如此微弱的电压, 外差法可以借助足够高的中频放大器来放大, 当然对混频与中频放大器电路的本身噪声有很严格的要求. 也可以采用成品超高频宽带集成放大器来实现. 据说现在有直流到数GHz 的频率特性几乎呈直线的产品. 不过我没有用过, 价格也不清楚.
不知你设计的频率上限是多少.

Little王

降频的话，一般是触发器进行分频的吧，如果信号过小，能否顺利的实现呢？
仪器小信号的放大原理我还是不太了解，请您再告诉我一下好吗？
十分感谢。

Little王

我这网络有点延时，，设计要求就是20K~1G，现在我主要想把DA22的原理搞明白，超高频的信号小信号DA22应该是不能测出吧？

眉间尺

外差法的 "变频". 不是分频. 分频是成整数倍的除法运算, 而变频是加减运算. 并且变频得到的中频信号的强度与原始信号的强度之间有确定的关系.
仪表放大器是一类共模抑制比极高的放大器, 传统教科书上一般要用 3 块以上的运放来搭建. 现在有集成化的单片仪表放大器芯片, 如 AD8295 等, 很方便

关于 DA22 的指标, 据说最低是 200uV:
http://www.crystalradio.cn/bbs/v ... p;highlight=da%2B22

眉间尺

DA22 的探头后面的电路如今用单片高精度低温漂的集成放大器就能解决, 看 DA 22 的电路, 好象在探头与放大器之间接了个陷波电路(带阻滤波器), 可能是为了滤除 50 赫兹工频干扰吧(根据原始电路图的参数计算一下陷波频率就能判定是否上述意图了). 为了让设计具有现代气息, 除了采用类似的模拟滤波电路外, 可以考虑在检波输出之前采用数字滤波的方法再对 50Hz 及其谐波进行消除. 这样做的效果如何不清楚, 但是肯定可以增加设计的复杂程度.

BDG326

斑竹就是斑竹，那绝对不是一般的竹子可比的。学习了！

[ 本帖最后由 BDG326 于 2010-1-24 20:02 编辑 ]

眉间尺

原帖由 BDG326 于 2010-1-24 19:59 发表
斑竹就是斑竹，那绝对不是一般的竹子可比的。学习了！

取笑了. 里面有很多未经仔细考虑错误.

小平

有个很菜的问题想问问斑竹。就是检波二极管在1V以下的线形不好，用电子二级管。6H2等。可以解决这个问题不？