功放参数虚拟测试仪设计与应用通信电子TDSCDMA技术通信电子电子设计.pdf
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1、功放参数虚拟测试仪设计 2.1 输出功率 衡量放大器输出功率的指标有最大不 失真连续功率、音乐功率和峰值功率等几种 不同的指标。目前公认的指标是“最大不失 真连续功率”,又叫 RMS 功率,正弦波功 率或平均值功率等。其含义是相同的,它是 指放大器配接额定负载时(通常 RL=8 ),在 总的谐波失真系数小于 1%,负载两端测出 1kHz 的正弦波电压的平方,除以负载电阻 而得出。即公式(2.1)Po Vo2ut RL(2.1)2.2 频响范围 频率响应即有效频率范围,它是用来反 映放大器对不同频率信号的放大能力。频率 响应通常用增益下降 3dB 以内的频率范围 来表示。一般的高保真放大器为了能
2、真实地 反映各种信号,其频率响应通常应达到几 Hz 到几十 kHz 宽度,如图 1 所示。图 2 失真图 谐波失真(THD)指原有频率的各种倍 频的有害干扰。由于放大器不够理想,放大 1kHZ 的频率信号时会产生 2kHZ 的 2 次谐 波和 3kHZ 及许多更高次的谐波,致使输出 波形走样。这种因谐波引起的失真叫做谐波 失真。3 软件设计 3.1 虚拟仪器介绍 虚拟仪器技术,就是利用高性能的模块 化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测 试、测量和自动化的应用。自 1986 年问世 以来,世界各国的工程师和科学家们都已将 NI LabVIEW 图形化开发工具用于产品设计 周期的各个环节,从而改
3、善了产品质量、缩 短了产品投放市场的时间,并提高了产品开 发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境 与现实世界的信号相连,分析数据以获取实 用信息,共享信息成果,有助于在较大范围 内提高生产效率。虚拟仪器由硬件部分和软件部分构成,1 引言 伴随着科学技术的迅速发展,人们生活 水平的不断提高,对音频功率放大器的要求 越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒 体。人能够听见的音频信号的频率范围大约 是 60Hz-20kHz,其 中语 音大约分 布在 300Hz-4kHz 之内,而音乐和其他自然声响 是全范围分布的。如何通过分析仪器让音频 功放达到更高的要求是许多人为之努力的 永恒的课题。鉴于音频分析仪价
4、格高、适用 范围窄等特点,本文应用了目前流行的基于 LabVIEW 的虚拟仪器技术软件平台,结合 高性能的 NI9221,NI9263 数据采集卡来完成 音频功放各种数据的测试。图 1 频率响应曲线 2.3 谐波失真 在功放电路调试中常会有波形失真现 象,如图 2-2 所示:2 音频功放测试参数 本文采用了 NI LabVIEW 8.6 软件及 NI cDAQ 系列的采集板卡,包括 4 通道同步模 拟输出的 NI 9263 和 8 通道模拟输入的 NI 9221 采集板卡。3.2 软件流程 本测试系统由模拟输出通道(AO)提 供音频正弦信号给功放电路板,再经模拟输 入通道(AI)由 板卡 采集
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