一种数字化自动温度补偿衰减器论文和设计-朱震辉

全文摘要

本实用新型公开了一种数字化自动温度补偿衰减器，包括温度传感单元、自动控制单元和温度补偿单元；其中，首先电路加电，单片机初始化配置，设置控制码输出为全，即0衰减：传感器初始化配置，启动测温；长延时等待后，单片机发送指令到传感器取温度，取回测试观测数据，根据温度发送衰减码，依次循环。本实用新型通过将数字电路和模拟数控衰减器相结合，使得增益补偿精度高，且能实时调整，成本较低，稳定性很高。

主设计要求

1.一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，包括温度传感单元、自动控制单元和温度补偿单元；温度传感单元，包括温度传感器N1、电阻R1，所述温度传感器N1的第1引脚与所述电阻R1的一端均接电压Vc1，所述温度传感器N1的第2引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述温度传感器N1的第3引脚接地；自动控制单元，包括单片机N2、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述单片机N2的第1引脚接电压Vc2，所述单片机N2的第2引脚分别与所述电阻R2的另一端、所述温度传感器N1的第2引脚连接，所述单片机N2的第3引脚与所述电阻R2的一端连接，所述单片机N2的第4引脚与所述电阻R3的一端连接，所述单片机N2的第5引脚与所述电阻R4的一端连接，所述单片机N2的第6引脚接地；温度补偿单元，包括数控衰减器N3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，所述数控衰减器N3的第1引脚接电压Vc3，所述数控衰减器N3的第2引脚与所述电阻R2的另一端连接，所述数控衰减器N3的第3引脚与所述电阻R3的另一端连接，所述数控衰减器N3的第4引脚与所述电阻R4的另一端连接，所述数控衰减器N3的第5引脚与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接射频信号输入，所述数控衰减器N3的第6引脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接射频信号输出，所述数控衰减器N3的第7引脚与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述数控衰减器N3的第8引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述数控衰减器N3的第9引脚与所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电容C6的一端均接地，所述数控衰减器N3的第10引脚与所述电容C6的另一端连接。

设计方案

1.一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，包括温度传感单元、自动控制单元和温度补偿单元；

温度传感单元，包括温度传感器N1、电阻R1，所述温度传感器N1的第1引脚与所述电阻R1的一端均接电压Vc1，所述温度传感器N1的第2引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述温度传感器N1的第3引脚接地；

自动控制单元，包括单片机N2、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述单片机N2的第1引脚接电压Vc2，所述单片机N2的第2引脚分别与所述电阻R2的另一端、所述温度传感器N1的第2引脚连接，所述单片机N2的第3引脚与所述电阻R2的一端连接，所述单片机N2的第4引脚与所述电阻R3的一端连接，所述单片机N2的第5引脚与所述电阻R4的一端连接，所述单片机N2的第6引脚接地；

温度补偿单元，包括数控衰减器N3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，所述数控衰减器N3的第1引脚接电压Vc3，所述数控衰减器N3的第2引脚与所述电阻R2的另一端连接，所述数控衰减器N3的第3引脚与所述电阻R3的另一端连接，所述数控衰减器N3的第4引脚与所述电阻R4的另一端连接，所述数控衰减器N3的第5引脚与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接射频信号输入，所述数控衰减器N3的第6引脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接射频信号输出，所述数控衰减器N3的第7引脚与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述数控衰减器N3的第8引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述数控衰减器N3的第9引脚与所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电容C6的一端均接地，所述数控衰减器N3的第10引脚与所述电容C6的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，所述温度传感器N1为高精度数字式温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻R4的电阻值均为10Ω。

4.根据权利要求1所述的一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5和所述电容C6的电容值大小均为22uF。

5.根据权利要求1所述的一种数字化自动温度补偿衰减器，其特征在于，所述数控衰减器N3为宽带数控衰减器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及增益的数字化自动补偿衰减电路，具体来说，涉及一种数字化自动温度补偿衰减器，可以在使得增益补偿精度高，且能实时调整，成本较低，稳定性很高。

背景技术

目前，在电子学领域，晶体管放大电路的增益会随温度而显著变化。在微波系统中，每一处放大器的增益在高低温的条件下都会有起伏，通常情况下，高温增益低，低温增益高，在对温度稳定性要求较高或者环境温度变化大的应用场合，由于温度带来的增益起伏会影响系统正常工作。因此，设计出一款高性能的温度补偿（稳定温漂）电路是电路设计者的一项重要工作。

目前常用的温度补偿技术主要有两种，第一种是放大器工作点的偏置补偿，主要是通过热敏电阻随温度变化带来的阻值变化的特性来调整放大器的偏置电压，偏置电压在不同温度电压值不同，改变了晶体管放大器的静态工作点，静态工作电流，带来的不同温度的增益改变。但是由于热敏电阻等元器件的温度非线性特征，仅能在较窄的温度范围内实现较为理想的补偿。

第二种方法是采用厚膜宽带温度补偿衰减器。厚膜宽带温度补偿衰减器是采用厚膜工艺加工的微波吸收式衰减器。采用金丝键方式安装使用，在宽带频率范围内具有优良的衰减平坦度和端口驻波特性，非常适合应用于微波集成电路。缺点是受制于温补衰减器的型号，衰减精度不高且不可控，不能根据需要随时进行调整，使用不方便。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种数字化自动温度补偿衰减器，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数字化自动温度补偿衰减器，包括温度传感单元、自动控制单元和温度补偿单元；

温度传感单元，包括温度传感器N1、电阻R1，所述温度传感器N1的第1引脚与所述电阻R1的一端均接电压Vc1，所述温度传感器N1的第2引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述温度传感器N1的第3引脚接地，所述温度传感器N1为高精度数字式温度传感器；

进一步，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻R4的电阻值均为10Ω。

进一步，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5和所述电容C6的电容值大小均为22uF。

本实用新型的有益效果为：本设计通过将数字电路和模拟数控衰减器相结合，可以实现增益自动温度补偿，使得增益补偿精度高，且能实时调整，成本较低，稳定性很高，应用前景广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种数字化自动温度补偿衰减器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种数字化自动温度补偿衰减器。

如图1所示，根据本实用新型实施例的数字化自动温度补偿衰减器，包括温度传感单元、自动控制单元和温度补偿单元；

温度传感单元，包括温度传感器N1、电阻R1，所述温度传感器N1的第1引脚与所述电阻R1的一端均与电压Vc1连接，所述温度传感器N1的第2引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述温度传感器N1的第3引脚接地；

自动控制单元，包括单片机N2、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述单片机N2的第1引脚与电压Vc2连接，所述单片机N2的第2引脚分别与所述电阻R2的另一端、所述温度传感器N1的第2引脚连接，所述单片机N2的第3引脚与所述电阻R2的一端连接，所述单片机N2的第4引脚与所述电阻R3的一端连接，所述单片机N2的第5引脚与所述电阻R4的一端连接，所述单片机N2的第6引脚接地；

温度补偿单元，包括数控衰减器N3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6，所述数控衰减器N3的第1引脚与电压Vc3连接，所述数控衰减器N3的第2引脚与所述电阻R2的另一端连接，所述数控衰减器N3的第3引脚与所述电阻R3的另一端连接，所述数控衰减器N3的第4引脚与所述电阻R4的另一端连接，所述数控衰减器N3的第5引脚与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接射频信号输入，所述数控衰减器N3的第6引脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接射频信号输出，所述数控衰减器N3的第7引脚与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述数控衰减器N3的第8引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述数控衰减器N3的第9引脚与所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电容C6的一端均接地，所述数控衰减器N3的第10引脚与所述电容C6的另一端连接。

在一个实施例中，所述温度传感器N1是一种高精度数字式温度传感器。

在一个实施例中，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻R4的电阻值均为10Ω。

在一个实施例中，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5和所述电容C6的电容值大小均为22uF。

在一个实施例中，所述数控衰减器N3是一种宽带数控衰减器。

工作原理：温度传感器N1、电阻R1组成数字化自动温度补偿衰减器的温度传感单元。所述温度传感器N1是一种高精度数字式温度传感器，具有精确的，与温度相关的良好输出特性，可以接收所述单片机N2的输出信号，初始化配置，启动测温，测试电路所受的实际温度，取回测试观测数据。

单片机N2、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成数字化自动温度补偿衰减器的自动控制单元。所述单片机N2的作用是定时发送指令到温度传感器取回温度信息，通过编译程序，将设定好的与相应温度对应的衰减量控制码传递给数控衰减器。

数控衰减器N3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6组成数字化自动温度补偿衰减器的温度补偿单元。所述数控衰减器N3是是一种宽带数控衰减器，是由数字电平控制的可变衰减器, 属于有源衰减器，可以实现控制码的衰减量，即实现增益自动温度补偿，电路最终通过它实现衰减量的变化。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种数字化自动温度补偿衰减器，将数字电路和模拟数控衰减器相结合，可以实现增益自动温度补偿，使得增益补偿精度高，且能实时调整，成本低，稳定性很高，应用前景广泛。整体设计简单安全，可靠度很高，同时体积较小，成本较低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种数字化自动温度补偿衰减器论文和设计

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