【導(dǎo)讀】在一般的無線接收電路中，天線感應(yīng)的信號(hào)往往很小，一般不會(huì)對(duì)于輸入電路造成很大的破壞。但是在對(duì)于 信標(biāo)節(jié)能電路模塊第二版本調(diào)試-無線充電-2021-3-21[1] 電路中由于是采用JFET對(duì)于工字型電感諧振電路直接進(jìn)行放大。由于接收電路是由移動(dòng)的車模帶動(dòng)移動(dòng)，有可能直接移動(dòng)到無線發(fā)送線圈上，所以可能會(huì)感應(yīng)的電壓非常大。本文將討論如何通過根據(jù)檢波電壓反過來對(duì)于輸入端口進(jìn)行保護(hù)。
01 高頻信號(hào)放大檢波
在針對(duì) 第十六屆全國大學(xué)智能車競(jìng)賽[2] 中的節(jié)能信標(biāo)組中的150kHz無線導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行放大與檢波中，通過自己小型的工字型電感與諧振的電容組成了對(duì)于導(dǎo)航信號(hào)的選頻，并送入后面進(jìn)行放大。在 測(cè)試基于2SK241的150kHz的高頻放大器[3] 給出了直接使用JFET對(duì)于天線信號(hào)進(jìn)行放大檢波的方案，增益高，便于調(diào)試。
1.直放檢波存在危險(xiǎn)
在使用JFET對(duì)天線信號(hào)進(jìn)行直接放大檢波的過程中，由于輸入放大器的阻抗很高（在1MΩ左右），因此天線可能出現(xiàn)的諧振高壓會(huì)損壞JFET輸入極。特別是當(dāng)天線安裝在移動(dòng)的車模平臺(tái)移動(dòng)到無線發(fā)送線圈上的時(shí)候，在諧振電容上會(huì)產(chǎn)生非常高的電壓，這將會(huì)直接燒壞高頻放大JFET。
將無線節(jié)能線圈直接放置在接收諧振天線線圈上
下圖顯示了直接將無線充電線圈放置在諧振天線上，出現(xiàn)的峰峰值高達(dá)700V的諧振電壓！
將發(fā)送天線放在接收電感上，出現(xiàn)的諧振電壓
2.解決方案
可以直接在輸入端通過增加二極管鉗位來限制輸入電壓的幅值，但這種方式將會(huì)增加輸入不確定的分布電容。另外一種方式就是根據(jù)檢波輸出信號(hào)然后通過使用開關(guān)三極管對(duì)輸入端進(jìn)行保護(hù)。比如下圖所示的情況。
對(duì)于天線輸入電路進(jìn)行保護(hù)
從理論上來講，上面的電路應(yīng)該能夠工作。但是現(xiàn)在需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述電路是否能夠?qū)τ谳斎胄盘?hào)起到保護(hù)作用。
02 測(cè)試保護(hù)電路
1.搭建測(cè)試電路
在面包板上搭建測(cè)試電路，如下：
在面包板上搭建測(cè)試電路
◎ 測(cè)試電路基本參數(shù)：
R0：470Ω
Rt1：10kΩ
Rt2：10kΩ
2.測(cè)試限幅
將信標(biāo)無線發(fā)送線圈放置接收測(cè)試電路1米附近。此時(shí)如果將上面限幅T2去掉，輸出倍壓檢波為2.58V。
將限幅T2接入，測(cè)試在不同的Rt1的阻值下，輸出的檢波電壓：
【表2-2 不同Rt1對(duì)應(yīng)的檢波輸出電壓】
如果Rt1=無窮大，檢波輸出為 0.559V。
3.保護(hù)測(cè)試
（1）保留R0,T2
選擇
，下面將無線發(fā)送線圈直接放置在測(cè)試電路上面。測(cè)量得到輸出電壓為：4.98V。此時(shí)電路沒有損毀。
，下面將無線發(fā)送線圈直接放置在測(cè)試電路上面。測(cè)量得到輸出電壓為：4.98V。此時(shí)電路沒有損毀。（2）只保留R0
那么如果沒有上述保護(hù)電路會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？將T2去掉，保留R0，無線線圈放置在發(fā)送裝上面，倍壓檢波輸出為5.67V。此時(shí)電路沒有損壞.
（3）將R0去掉
現(xiàn)在將所有的保護(hù)去掉，做一下這個(gè)測(cè)試。之所以留到最后測(cè)試，是因?yàn)檫@個(gè)過程可能會(huì)將T1損壞。
經(jīng)過測(cè)試，一切沒有事。現(xiàn)象和上面保留R0的現(xiàn)象一樣。
**虛驚一場(chǎng)！**
※ 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
在開始以為需要對(duì)于這個(gè)諧振天線進(jìn)行保護(hù)，但是經(jīng)過測(cè)試之后，發(fā)現(xiàn)不需要。好吧，不需要保護(hù)情況就比較簡單了。
下圖顯示了在將無線發(fā)送線圈放置在接收線圈上，在JFET的2SK241的柵極接收到的電壓波形。居然沒有事情，安然無恙。看來是我多慮了。
將發(fā)送線圈放在接收線圈上，T1柵極的電壓
此時(shí)倍壓檢波輸出為：7.128V。
參考資料
[1]信標(biāo)節(jié)能電路模塊第二版本調(diào)試-無線充電-2021-3-21:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115040882
[2]第十六屆全國大學(xué)智能車競(jìng)賽:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/110253008
[3]測(cè)試基于2SK241的150kHz的高頻放大器:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116379872
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