一种射频高压输出幅度自动控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种射频高压输出幅度自动控制系统及方法，包括工控机、数字射频信号发生模块、射频高压谐振电路、射频电流检测电路、射频电压检测电路、谐振升压电流检测电路和示波器板卡；工控机、数字射频信号发生模块和射频高压谐振电路依次连接；射频高压谐振电路输出端连接射频电流检测电路和射频电压检测电路，射频电流检测电路和射频电压检测电路连接示波器板卡，通过示波器板卡测量出射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值；示波器板卡连接工控机，工控机读取示波器板卡测量出的射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值。本发明专利技术可以获取到任意的输出电压，具有输出电压幅度稳定度高、电压精度高、稳压响应快以及抗干扰能力强的优点。

An automatic amplitude control system and method for RF high voltage output

The invention discloses an automatic control system and method for radio frequency high voltage output amplitude, which comprises an industrial computer, a digital radio frequency signal generating module, a radio frequency high voltage resonant circuit, a radio frequency current detecting circuit, a radio frequency voltage detecting circuit, a resonant boost current detecting circuit and an oscilloscope board, an industrial computer and a digital radio frequency signal generating circuit. The output of the RF high voltage resonant circuit is connected with the RF current detecting circuit and the RF voltage detecting circuit, and the RF current detecting circuit and the RF voltage detecting circuit are connected with the oscilloscope board. The current value of the output signal of the RF high voltage resonant circuit is measured by the oscilloscope board. Voltage value; the oscilloscope board is connected with the industrial computer, which reads the current value and voltage value of the output signal of the RF high voltage resonant circuit measured by the oscilloscope board. The invention can obtain any output voltage, and has the advantages of high amplitude stability, high voltage precision, fast voltage stabilization response and strong anti-interference ability.

【技术实现步骤摘要】
一种射频高压输出幅度自动控制系统和方法
本专利技术涉及一种射频
，特别涉及一种射频高压输出幅度自动控制系统和方法。
技术介绍
当今射频技术应用的领域越来越广泛，射频接插件和连接件的种类也越来越多，但是对这些接插件和连接件的“耐射频高电位电压”的测试近似乎空白。射频高压高电位测试设备的研制成为急迫之需，但是在射频高压产生后，对其电压幅度进行自动控制，是解决“耐射频高电位电压”测试中电压幅度不稳定的重要措施。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种射频高压输出幅度自动控制系统，通过该系统可以获取到任意的输出电压，具有输出电压幅度稳定度高、电压精度高、稳压响应快以及抗干扰能力强的优点，适用于射频高压的电压控制。本专利技术的第二目的在于提供一种上述基于上述系统实现的射频高压输出幅度自动控制方法。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种射频高压输出幅度自动控制系统包括工控机、数字射频信号发生模块、射频高压谐振电路、射频电流检测电路、谐振升压电流检测电路、射频电压检测电路和示波器板卡；所述工控机连接数字射频信号发生模块，控制数字射频信号发生模块输出射频信号的频率和幅度；所述数字射频信号发生模块信号输出端连接射频高压谐振电路；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电流检测电路，通过射频电流检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电流信号；射频高压谐振电路的连接谐振升压电流检测电路，通过谐振升压电流检测电路获取射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电压检测电路，通过射频电压检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电压信号；所述射频电流检测电路、射频电压检测电路和谐振升压电流检测电路分别连接示波器板卡，将检测到的射频高压谐振电路输出的电流信号和电压信号以及射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号分别传送给波器板卡，通过示波器板卡测量出射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值；所述示波器板卡连接工控机，工控机将读取到示波器测量出的射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值。优选的，所述射频高压谐振电路包括第一功率放大管V1、第一级输入偏置网络、第一级输出偏置网络、第二功率放大管V2、第二级输入偏置网络和输出谐振升压网络；其中：第一功率放大管V1的栅极连接输入阻抗匹配网络，通过输入阻抗匹配网络连接到数字射频信号发生模块信号输出端，所述第一功率放大管V1的栅极通过第一级输入偏置网络连接电源，第一功率放大管V1的漏极通过第一级输出偏置网络连接电源，第一功率放大管V1的漏极通过第一级反馈网络连接第一功率放大管V1的栅极，第一功率放大管V1的源极接地；所述第一功率放大管V1的漏极通过级间耦合电容连接第二功率放大管V2的栅极；第二功率放大管V2的栅极通过第二级输入偏置网络连接电源，第二功率放大管V2的漏极连接输出谐振升压网络输入端，第二功率放大管V2的漏极通过第二级反馈网络连接第二功率放大管V2的栅极。更进一步的，所述输入阻抗匹配网络包括第一变压器T1、电阻R1、电容C10和电容C11，所述第一变压器T1的初级同名端连接数字射频信号发生模块信号输出端，所述第一变压器T1的初级异名端接地，所述第一变压器T1的次级同名端依次连接电阻R1和电容C11后连接第一功率放大管V1的栅极；所述第一变压器T1的次级同名端连接电容C10后接地，所述第一变压器T1的次级异名端接地；所述第一级输入偏置网络包括电感L4、电容C9、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电位器SR1；其中，电感L4的一端连接电源，作为第一级输入偏置网络的输入端，电感L4的另一端分别连接电容C9、电阻R2和电阻R3的一端；电容C9的另一端接地，电阻R2和电阻R3的另一端和电阻R4的一端连接并且均连接第一功率放大管V1的栅极，作为第一级输入偏置网络的输出端；电阻R4的另一端接地，电位器SR1的电阻体两端分别对应连接电阻R4的两端，电位器SR1的滑动端接地；所述第一级输出偏置网络包括电感L1、电感L2、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，其中电感L2的一端连接第一功率放大管V1的漏极，作为第一级输出偏置网络的输出端，电感L2的另一端连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接电源，作为第一级输出偏置网络的输入端；其中电感L2和电感L1连接一端通过并联的电容C7和电容C8接地，电感L1和电源连接的一端通过并联的电容C6和电容C5接地，其中电容C6和电容C7为无极性电容，电容C5和电容C8为电解电容。更进一步的，所述第二级输入偏置网络包括电感L5、电阻R6、电阻R7和电阻R8；其中，电感L5的一端接电源，作为第二级输入偏置网络的输入端；电感L5的另一端通过并联的电阻R6和电阻R7连接电阻R8的一端，其中电阻R6和电阻R7与电阻R8的一端连接第二功率放大管V2的栅极，作为第二级输入偏置网络的输出端。更进一步的，所述输出谐振升压网络包括第二变压器T2，其中第二变压器T2的初级异名端连接第二功率放大管V2的漏极，第二变压器T2的初级同名端连接电流检测器的输出端，负载连接在第二变压器T2的次级同名端和次级异名端之间。更进一步的，述谐振升压电流检测电路包括电流检测芯片D1、电感L3、电阻R10和电阻R11，其中电感L3的一端连接输出谐振升压网络，电感L3的另一端连接电流检测芯片D1的电流输出端，电流检测芯片D1的电流输入端连接第二直流电源，电流检测芯片D1的电流检测信号输出端依次连接电阻R11和电阻R10后接地，电阻R11和电阻R10连接的一端作为谐振升压电流检测电路的电流检测端连接示波器板卡，同时电阻R10和电阻R11连接的一端通过电容C17接地。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种基于射频高压输出幅度自动控制系统实现的射频高压输出幅度自动控制方法，步骤如下：工控机设定射频输出电压幅度，得到射频输出电压幅度设定值，同时工控机设定数字射频信号发生模块输出射频信号的频率值和幅度值，以控制数字射频信号发生模块输出相应频率和幅度的射频信号到射频高压谐振电路中；工控机设定电流阈值以及工作电流阈值；射频信号进入到射频高压谐振电路进行谐振放大处理后输出到负载；射频电流检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电流信号，将该电流信号传送给示波器板卡，由示波器板卡进行电流波形测量，得到射频高压谐振电路输出信号的电流值；同时射频电压检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电压信号，将该电压信号传送给示波器板卡，由示波器板卡进行电压波形测量，得到射频高压谐振电路输出信号的电压值；同时谐振升压电流检测电路获取到射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号，将谐振升压电流检测信号传送给示波器板卡，由示波器板卡进行电流波形测量，得到射频高压谐振电路的工作电流；工控机读取示波器板卡测量到的射频高压谐振电路输出信号的电压值，然后将该电压值和射频输出电压幅度设定值进行比较，若该电压值小于射频输出电压幅度设定值，则工控机控制增大数字射频信号发生模块输出射频信号的幅度，若该电压值大于射频输出电压幅度设定值值，则工控机控制减小数字射频信号发生模块输出射频信号的幅度；工控机读取示波器板卡测量到的射频高压谐振电路输出信号的电流值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，包括工控机、数字射频信号发生模块、射频高压谐振电路、射频电流检测电路、谐振升压电流检测电路、射频电压检测电路和示波器板卡；所述工控机连接数字射频信号发生模块，控制数字射频信号发生模块输出射频信号的频率和幅度；所述数字射频信号发生模块信号输出端连接射频高压谐振电路；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电流检测电路，通过射频电流检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电流信号；射频高压谐振电路的连接谐振升压电流检测电路，通过谐振升压电流检测电路获取射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电压检测电路，通过射频电压检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电压信号；所述射频电流检测电路、射频电压检测电路和谐振升压电流检测电路分别连接示波器板卡，将检测到的射频高压谐振电路输出的电流信号和电压信号以及射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号分别传送给波器板卡，通过示波器板卡测量出射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值；所述示波器板卡连接工控机，工控机将读取到示波器测量出的射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值。...

【技术特征摘要】
1.一种射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，包括工控机、数字射频信号发生模块、射频高压谐振电路、射频电流检测电路、谐振升压电流检测电路、射频电压检测电路和示波器板卡；所述工控机连接数字射频信号发生模块，控制数字射频信号发生模块输出射频信号的频率和幅度；所述数字射频信号发生模块信号输出端连接射频高压谐振电路；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电流检测电路，通过射频电流检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电流信号；射频高压谐振电路的连接谐振升压电流检测电路，通过谐振升压电流检测电路获取射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号；所述射频高压谐振电路的输出端连接射频电压检测电路，通过射频电压检测电路获取到射频高压谐振电路输出的电压信号；所述射频电流检测电路、射频电压检测电路和谐振升压电流检测电路分别连接示波器板卡，将检测到的射频高压谐振电路输出的电流信号和电压信号以及射频高压谐振电路的谐振升压电流检测信号分别传送给波器板卡，通过示波器板卡测量出射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值；所述示波器板卡连接工控机，工控机将读取到示波器测量出的射频高压谐振电路输出信号的电流值和电压值以及射频高压谐振电路的工作电流值。2.根据权利要求1所述的射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，所述射频高压谐振电路包括第一功率放大管V1、第一级输入偏置网络、第一级输出偏置网络、第二功率放大管V2、第二级输入偏置网络和输出谐振升压网络；其中：第一功率放大管V1的栅极连接输入阻抗匹配网络，通过输入阻抗匹配网络连接到数字射频信号发生模块信号输出端，所述第一功率放大管V1的栅极通过第一级输入偏置网络连接电源，第一功率放大管V1的漏极通过第一级输出偏置网络连接电源，第一功率放大管V1的漏极通过第一级反馈网络连接第一功率放大管V1的栅极，第一功率放大管V1的源极接地；所述第一功率放大管V1的漏极通过级间耦合电容连接第二功率放大管V2的栅极；第二功率放大管V2的栅极通过第二级输入偏置网络连接电源，第二功率放大管V2的漏极连接输出谐振升压网络输入端，第二功率放大管V2的漏极通过第二级反馈网络连接第二功率放大管V2的栅极。3.根据权利要求2所述的射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，所述输入阻抗匹配网络包括第一变压器T1、电阻R1、电容C10和电容C11，所述第一变压器T1的初级同名端连接数字射频信号发生模块信号输出端，所述第一变压器T1的初级异名端接地，所述第一变压器T1的次级同名端依次连接电阻R1和电容C11后连接第一功率放大管V1的栅极；所述第一变压器T1的次级同名端连接电容C10后接地，所述第一变压器T1的次级异名端接地；所述第一级输入偏置网络包括电感L4、电容C9、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电位器SR1；其中，电感L4的一端连接电源，作为第一级输入偏置网络的输入端，电感L4的另一端分别连接电容C9、电阻R2和电阻R3的一端；电容C9的另一端接地，电阻R2和电阻R3的另一端和电阻R4的一端连接并且均连接第一功率放大管V1的栅极，作为第一级输入偏置网络的输出端；电阻R4的另一端接地，电位器SR1的电阻体两端分别对应连接电阻R4的两端，电位器SR1的滑动端接地；所述第一级输出偏置网络包括电感L1、电感L2、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，其中电感L2的一端连接第一功率放大管V1的漏极，作为第一级输出偏置网络的输出端，电感L2的另一端连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接电源，作为第一级输出偏置网络的输入端；其中电感L2和电感L1连接一端通过并联的电容C7和电容C8接地，电感L1和电源连接的一端通过并联的电容C6和电容C5接地，其中电容C6和电容C7为无极性电容，电容C5和电容C8为电解电容。4.根据权利要求2所述的射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，所述第二级输入偏置网络包括电感L5、电阻R6、电阻R7和电阻R8；其中，电感L5的一端接电源，作为第二级输入偏置网络的输入端；电感L5的另一端通过并联的电阻R6和电阻R7连接电阻R8的一端，其中电阻R6和电阻R7与电阻R8的一端连接第二功率放大管V2的栅极，作为第二级输入偏置网络的输出端。5.根据权利要求2所述的射频高压输出幅度自动控制系统，其特征在于，所述输出谐振升压网络包括第二变压器T2，其中第二变压器T2的初级异名...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱春建，吴勇，
申请(专利权)人：广州宇曦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44