發(fā)布時間：2020-05-10 20:52

【摘要】：隨著人類對陸地資源的不斷開采和人口數(shù)量的不斷增加,人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向了廣闊的海洋。海洋不僅物質(zhì)資源豐富,同時也是各國軍事較量的重要場所。目前水下通信主要采用聲波形式進(jìn)行信號的傳遞,但由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變,信號在傳輸過程中容易受到溫度、季節(jié)、深度等因素的影響,實現(xiàn)水下遠(yuǎn)距離可靠通信就顯得尤為重要。未來水聲通信技術(shù)會是一個重要的研究熱點。根據(jù)電路設(shè)計要求,同時結(jié)合相關(guān)理論與經(jīng)驗,文中對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行了方案分析與電路設(shè)計。通過對PWM驅(qū)動電路的設(shè)計分析,發(fā)射機(jī)采用IR2010芯片設(shè)計實現(xiàn)了可靠、穩(wěn)定的PWM驅(qū)動電路。為了提高發(fā)射機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率,同時滿足低功耗、低失真的電路設(shè)計要求,采用單電源供電的D類放大器設(shè)計了功率放大電路�？紤]到散熱、電路保護(hù)等方面的問題,收發(fā)電路中增加了散熱和保護(hù)措施。水下環(huán)境復(fù)雜多變,水聲換能器的阻抗隨著頻率的改變會不斷變化。為了盡可能減小反射同時保證信號傳輸?shù)耐暾院涂煽啃?文中利用ADS設(shè)計軟件,同時采用實頻匹配方法對水聲換能器進(jìn)行阻抗匹配,這種方法的優(yōu)點是幾乎不需要公式推導(dǎo)與計算,只要得到負(fù)載的S參數(shù)文件,進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置就可以得到一個實際的電路,具有較大的實用價值。考慮到存在外部信號的干擾,發(fā)射機(jī)末端增加了帶通濾波電路,用于濾除干擾信號。為了減少接收機(jī)的輸入噪聲,文中采用低噪聲放大器OPA228完成了接收電路中前置固定增益放大電路的設(shè)計,并采用VCA810芯片結(jié)合外圍電路實現(xiàn)了0-7檔的增益可調(diào)節(jié)電路設(shè)計。接著借助Filter Pro軟件完成了有源帶通濾波器的設(shè)計,并使用PSPICE軟件對電路進(jìn)行仿真,驗證了帶通濾波器具有良好的頻率選擇性。根據(jù)電路圖完成實物制作及整機(jī)聯(lián)調(diào),對發(fā)射功率、接收機(jī)增益、輸入噪聲、電路功耗等指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)測試,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),滿足設(shè)計要求。最后總結(jié)全文的研究成果,指出電路設(shè)計中待改進(jìn)的地方,并結(jié)合實際情況,給出下一步的工作安排。
【圖文】：

圖 3.4 柵極電荷和柵源極電壓關(guān)系曲線 21kHz 時，導(dǎo)通時間ont 為：01 123.82ont sf ：12.3810ont t s數(shù)的關(guān)系可以求出柵極電流為：135.52.38 gQnCI > = mAt s考慮電路的穩(wěn)定性以及復(fù)雜度等問題，通過綜芯片，主要指標(biāo)如下：電源，支持高達(dá) 200V 的電壓；范圍為 10V-20V；

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文(6）開關(guān)通斷延遲小.2 驅(qū)動電路設(shè)計基于 IR2010 設(shè)計的驅(qū)動電路如圖 3.5 所示。兩路反相的 PWM 信號進(jìn)入 IR2010 后，該芯別將其轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動后端 MOS 管導(dǎo)通的驅(qū)動信號進(jìn)行輸出。電容 C8、C9 為電源去耦，U4 為自舉二極管，當(dāng)上管導(dǎo)通時會產(chǎn)生高電壓，使用二極管可以防止 VCC 引腳毀壞。C11 為自舉電容，電容過大或過小都會影響電路的性能，，因此在選擇自舉電容時應(yīng)當(dāng)[25]。這里選取 C11 為 0.1uF。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2657885