實(shí)驗(yàn)裝置與基本器件 - 微波探測(cè)聲音方法的實(shí)現(xiàn)

　　本實(shí)驗(yàn)裝置與基本器件組成圖如圖1所示。微波振蕩器產(chǎn)生的微波，經(jīng)隔離器和環(huán)形器由天線投射到待測(cè)聲源處，作為載波的微波被聲源處的音頻信號(hào)調(diào)制后被反射回來，由天線接收(發(fā)射、接收天線為同一天線)，再經(jīng)過微波晶體檢波器檢波和電流、電壓及功率放大，最后還原出聲源處的音頻信號(hào)。實(shí)驗(yàn)裝置中所用到的振蕩器、隔離器、環(huán)形器、角錐天線和晶體檢波器均為實(shí)驗(yàn)室中常見的3厘米波段(X波段)的微波器件。

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　　3 電路結(jié)構(gòu)

　　本實(shí)驗(yàn)所用的前置放大電路如圖2所示。它包括兩級(jí)，第一級(jí)由OP07構(gòu)成的弱電流放大電路。由于一般情況下，檢波后得到的電流形式的音頻信號(hào)很微弱，為了達(dá)到較好的放大效果，實(shí)驗(yàn)中加了一級(jí)弱電流放大電路。根據(jù)運(yùn)放電路的相關(guān)知識(shí)可知，輸入電流I1流經(jīng)R2和R3的流I2和I3的關(guān)系為

，即輸出電流的放大倍數(shù)為

倍;第二級(jí)用NE5532運(yùn)放構(gòu)成一個(gè)低噪聲的電壓放大電路。NE5532是一種高速低噪聲運(yùn)算放大器。它的帶寬為10 MHz，相比大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，它顯示出更好的噪聲性能，更高輸出驅(qū)動(dòng)能力和小信號(hào)帶寬。

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　　自動(dòng)增益放大電路(AGC)如圖3所示。其基本原理是當(dāng)輸入信號(hào)幅度較大時(shí)，AGC電壓控制可變?cè)鲆?a href="http://srfitnesspt.com/tags/放大器/" target="_blank">放大器的放大倍數(shù)減小，當(dāng)輸入信號(hào)幅度較小時(shí)，AGC電壓控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)增加。

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　　圖3中，輸入信號(hào)從運(yùn)放F1的同相端輸入，二極管VD對(duì)運(yùn)放F1的輸出信號(hào)整流后，經(jīng)一個(gè)∏形濾波電路得到一個(gè)負(fù)向AGC電壓，這一電壓經(jīng)過運(yùn)放F2放大后送往場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6的柵極。當(dāng)輸入信號(hào)幅值較大時(shí)，相應(yīng)地得到較大的AGC電壓，運(yùn)放F2輸出較大的負(fù)壓至場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6的柵極，增大了場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6的源漏極間的電阻，從而減小了運(yùn)放F1的放大倍數(shù);反之，當(dāng)輸入信號(hào)的幅值較小時(shí)，AGC電壓也很小，運(yùn)放F2輸出也很小，場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6的源漏極間的電阻很低，使運(yùn)放F1得到較大的放大倍數(shù)。

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　　功放采用低電壓音頻功率放大器LM386，電路圖如圖4所示。其電路電壓增益可調(diào)，外接元件少，總的諧波失真小，對(duì)低電壓信號(hào)的放大效果良好，且驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，輸出信號(hào)可直接驅(qū)動(dòng)8 Ω的揚(yáng)聲器。