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安泰电子【案例分享】功率放大器在PCB罗氏线圈...

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发表于 2021-8-31 10:28:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本文将详细介绍PCB罗氏线圈以及积分电路板的设计,通过PSpice仿真软件对系统的频率特性进行分析,并利用现有的实验条件,使用功率放大器搭建简单的测试电路对PCB罗氏线圈的微分工作方式进行验证。
根据在PSpice软件中搭建罗氏线圈的集总参数等效模型,结合通过功率放大器阻抗分析仪测量得到的电磁参数,运行仿真即可得到罗氏线圈的频率特性。
罗氏线圈的频率特性
从幅频特性上看,在10Hz-1MHz频段内,幅值增益随着频率的增大而线性增大;从相频特性上看,罗氏线圈的输出电压与被测电流信亏之间仔在90°相位差,是典型的微分工作方式,需要后续信号电路对被测电流的微分进行积分还原。
为了验证PCB罗氏线圈探头的微分工作方式,设计了周期信号传变实验。试验中采用的设备有:任意波形发生器、功率放大器ATA-1200B、线圈电流探头、自制PCB罗氏线圈探头以及碳膜电阻若干。
微分方程实验示意图
微分方程试验现场图
信号发生器的参数设置为2 Vpp,使用功率放大器放大,手动触发不同频率的5个周期信号,即正弦波(2.5MHz、1MHz、500kHz、250kHz)、三角波(400 kHz、200kHz),测量结果如图所示。当被测信号为不同频率的正弦波时,PCB罗氏线圈的输出Veoi均为滞后于参考波形90°的余弦波;而当被测信号为不同频率的三角波时PCB罗氏线圈的输出Vooi为方波,PCB罗氏线圈的微分工作方式得到验证。另外可以观察到,随着频率的减小,自制PCB罗氏线圈的输出波形中干扰和噪声也比较明显。
不同频率正弦波下测量结果对比
不同频率三角波下测量结果对比
PCB罗氏线圈微分工作方式验证

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