力功功率之間的計(jì)算_第1頁
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文檔簡介

1、力,功,功率之間的計(jì)算功率功率表征作功快慢程度的物理量。單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱為功率,用P表示。故功率等于作用力與物體受力點(diǎn)速度的標(biāo)量積。指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量。功率(英語:power)是單位時(shí)間內(nèi)做功的大小或能量轉(zhuǎn)換的大小。若是在時(shí)間內(nèi)所做的功,這段時(shí)間內(nèi)的平均功率由下式給出:瞬時(shí)功率是指時(shí)間趨近于0時(shí)的平均功率:在討論能量轉(zhuǎn)換問題時(shí),有時(shí)用字母代替。功率Power表示做功快慢程度的物理量。做功的量與做功所用時(shí)間之比稱為功率,它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功,用P表示。若在時(shí)間間隔dt內(nèi)作功dA,則功率為故功率等于作用力與物體受力點(diǎn)速度的標(biāo)量積。計(jì)算公式功率可

2、分為電功率,力的功率等。故計(jì)算公式也有所不同。電功率計(jì)算公式:P=W/t=UI,根據(jù)歐姆定律U=IR代入P=UI中還可以得到:P=I*IR=(U*U)/R在動(dòng)力學(xué)中:功率計(jì)算公式:P=W/t(平均功率);P=Fvcosa(瞬時(shí)功率)因?yàn)閃=F(f力)XS(s位移)(功的定義式),所以求功率的公式也可推導(dǎo)出P=Fv(當(dāng)v表示平均速度時(shí)求出的功率為相應(yīng)過程的平均功率,當(dāng)v表示瞬時(shí)速度時(shí)求出的功率為相應(yīng)狀態(tài)的瞬時(shí)功率)。公式中的P表示功率,單位是瓦特”,簡稱瓦”,符號(hào)是WoW表示功。單位是焦耳,簡稱焦,符號(hào)是J。T表示時(shí)間,單位是秒,符號(hào)是so力的功率為p=w/t提升物體做功公式:W有=Gh=mgh

3、機(jī)把升T3e,拽力所儆的功是3QTq4,R色機(jī)做的有用功是_J,起機(jī)的機(jī)械選章是f取g=10N/Kg)分濟(jì).已知拗體的質(zhì)量和物體提升的高度,根據(jù)公式W=Gh=mgh可求起重機(jī)做的有用功.有用功與總功的比值就是起重機(jī)的機(jī)弒效率.解答.解:起重機(jī)提升重物所做的功是有用功:W丁Gh二mgh=600kg嵐10N/kgx3m=1.8104JH起重機(jī)的拉力所做的總功:WQOxIO4f因他,起機(jī)的機(jī)械效率:1t.-*1100%=-X100先=60%.*總3加仃故答橐為:1.8x104;60%.點(diǎn)評(píng):本題考查重力、有用功、機(jī)械效率等的計(jì)算,.關(guān)健是公式的靈活運(yùn)用,相對(duì)比較簡單,屬于基礎(chǔ)題.單位P表示功率,單位

4、是瓦特”,簡稱瓦”,符號(hào)是“wW表示功,單位是焦耳:簡稱焦”,符號(hào)是“J”“展示時(shí)間,單位是秒”,符號(hào)是“s功率越大轉(zhuǎn)速越高,汽車的最高速度也越高,常用最大功率來描述汽車的動(dòng)力性能。最大功率一般用馬力(PS)或千瓦(kW)來表示,1馬力等于0.735千瓦。1W=1J/s關(guān)于力的計(jì)算公式1,力(F):力是物體對(duì)物體的作用。物體間力的作用總是相互的。力的單位:牛頓(N)。測(cè)量力的儀器:測(cè)力計(jì);實(shí)驗(yàn)室使用彈簧測(cè)力計(jì)。力的作用效果:使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變是指物體的速度大小或運(yùn)動(dòng)方向改變。2 .力的三要素:力的大小、方向、作用點(diǎn)叫做力的三要素。力的圖示,要作標(biāo)度;力的

5、示意圖,不作標(biāo)度。3 .重力G:由于地球吸引而使物體受到的力。方向:豎直向下。重力和質(zhì)量關(guān)系:G=mgm=G/gg=9.8牛/千克。讀法:9.8牛每千克,表示在地球上質(zhì)量為1千克物體所受重力為9.8牛。重心:重力的作用點(diǎn)叫做物體的重心。規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心上,不規(guī)則物體中心可在物體上可不在物體上。4 .二力平衡條件:作用在同一物體;兩力大小相等,方向相反;作用在一直線上。物體在二力平衡下,可以靜止,也可以作勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處于平衡狀態(tài)的物體所受外力的合力為零。5 .同一直線二力合成:方向相同:合力F=F1+F2;合力方向與F1、F2方向

6、相同;方向相反:合力F=F1-F2,合力方向與大的力方向相同。6 .相同條件下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多?;瑒?dòng)摩擦力與正壓力,接觸面材料性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)【滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦】7 .牛頓第一定律也稱為慣性定律其內(nèi)容是:一切物體在不受外力作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。慣性:物體具有保持原來的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。浮力1 .浮力及產(chǎn)生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對(duì)它豎直向上托的力叫浮力。方向:豎直向上;原因:液體對(duì)物體的上、下壓力差。2 .阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開液體所受重力。即F浮=6液排二p液g

7、V排。(V排表示物體排開液體的體積)3 .浮力計(jì)算公式:5浮=6-丁=p液gV排=5上、下壓力差4 .當(dāng)物體漂浮時(shí):5浮=6物且p物p液當(dāng)物體懸浮時(shí):5浮=6物且物=p液當(dāng)物體上浮時(shí):5浮6物且p物p液當(dāng)物體下沉?xí)r:F浮G物且p物P液高中部分1)常見的力1 .重力G=mg(方向豎直向下,g=9.8m/s2M0m/s2,作用點(diǎn)在重心,適用于地球表面附近)2 .胡克定律F=kx方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)3 .滑動(dòng)摩擦力F=巧N與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,工摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)4 .靜摩擦力04靜&fm(與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,fm為最大靜摩擦力)5 .萬有

8、引力F=Gm1m2/r2(G=6.67X10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)6 .靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0X109N?m2/C2,方向在它們的連線上)7 .電場(chǎng)力F=Eq(E:場(chǎng)強(qiáng)N/C,q:電量C,正電荷受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同)8 .安培力F=BILsin9(8為8與1的夾角,當(dāng)LLB時(shí):F=BIL,B/L時(shí):F=0)9 .洛侖茲力f=qVBsin0(8為8與丫的夾角,當(dāng)VLB時(shí):f=qVB,V/B時(shí):f=0)注:(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;(2)摩擦因數(shù)以與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;fm略大于巧N,一般視為fm=獷N;其它

9、相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)見第一冊(cè)P8;(5)物理量符號(hào)及單位向心力可以由某個(gè)具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,具向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,向心力不做功,但動(dòng)量不斷改變。(3)萬有引力1 .開普勒第三定律:T2/R3=K(=4兀2/GM)R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)2 .萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67xi0-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)3 .天體上的重力和重力加速度:GMm/R2

10、=mg;g=GM/R2R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)4 .衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)2;=(GM/r3)1/2;T=2Mr3/GM)1/2M:中心天體質(zhì)量5 .第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6 .地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4兀2(r地+h)/T2h=36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供下向=5萬;(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球

11、自轉(zhuǎn)周期相同;(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反);(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s各種稱謂功率就是表示物體做功快慢的物理量,物理學(xué)里功率P=功W/時(shí)間t,單位是瓦w,我們?cè)诿襟w上常??匆姷墓β蕟挝挥衚w、ps、hp、bhp、whpmw等,還有意大利以前用的cv,在這里邊千瓦kW是國際標(biāo)準(zhǔn)單位,1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我們常常把功率俗稱為馬力,單位是匹,就像將扭矩稱為扭力一樣。在汽車上邊,最大的做功機(jī)器就是引擎,引擎的功率是由扭矩計(jì)算出來的,而計(jì)算的公式相當(dāng)簡單:功率(w)

12、=2TtXffl矩(Nm)x轉(zhuǎn)速(rpm)/60,簡化計(jì)算后成為:功率(W)=扭矩(Nm)型速(rpm)/9.549。由于英制與公制的不同,對(duì)馬力的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為:一匹馬于一分鐘內(nèi)將200磅(lb)重的物體拉動(dòng)165英尺(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的馬力(PS)定義則為一匹馬于一分鐘內(nèi)將75kg的物體拉動(dòng)60米,相乘之后等于4500kg.g.m/min。經(jīng)過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然發(fā)現(xiàn)1hp=4566kgm/min,與公制的1PS=4500kg.g.m/min有些許差異,而如果以瓦作單位11W

13、=1Nm/sec=1/9.8kg.g.m/sec)來換算的話,可得1hp=746W;1ps=735W,兩項(xiàng)不一樣的結(jié)果,相差1.5%左右。德國的DIN與歐洲共同體的新標(biāo)準(zhǔn)EEC有日本的JIS是以公制的PS為馬力單位,而SAE使用的是英制的hp為單位,但由于世界一體化經(jīng)濟(jì)的來臨和為了避免復(fù)雜換算,越來越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供毫無爭議的國際標(biāo)準(zhǔn)單位千瓦kW作為引擎輸出的功率數(shù)值。電功率計(jì)算公式電功率的計(jì)算公式,任何情況。用電壓乘以電流,這個(gè)公式是電功率的定義式,永遠(yuǎn)正確,適用于對(duì)于純電阻電路,如電阻絲、燈炮等,可以用電流的平方乘以電阻”電壓的平方除以電阻”的公式計(jì)算,這是由歐姆定律推導(dǎo)出來的。但對(duì)于

14、非純電阻電路,如電動(dòng)機(jī)等,只能用電壓乘以電流”這一公式,因?yàn)閷?duì)于電動(dòng)機(jī)等,歐姆定律并不適用,也就是說,電壓和電流不成正比。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)例如,外電壓為8伏,電阻為2歐,反電動(dòng)勢(shì)為6伏,此時(shí)的電流是(86)/2=1(安),而不是4安。因此功率是8X1=8(瓦)。另外說一句焦耳定律,就是電阻發(fā)熱的那個(gè)公式,發(fā)熱功率為電流平方乘以電阻:這也是永遠(yuǎn)正確的。還拿上面的例子來說,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率是1X1X2=2(瓦),也就是說,電動(dòng)機(jī)的總功率為8瓦,發(fā)熱功率為2瓦,剩下的6瓦用于做機(jī)械功了。此電動(dòng)機(jī)的效率就是有用的6瓦除以總功率8瓦得百分之75的效率。1勻功率運(yùn)動(dòng)勻功率運(yùn)動(dòng)指功率P不

15、變的運(yùn)動(dòng)基本關(guān)系(無阻力):P=Fv則:s3=(16pt/(27m)v2=(2Pt)/ma2=P/(2mt)由于自然情況下大多數(shù)機(jī)械或生物的功率是大致不變的,勻功率運(yùn)動(dòng)有它的實(shí)際意義。用電器的額定功率是用電器長期正常工作時(shí)的最大功率,也是用電器在額定電壓或額定電流下工作時(shí)的電功率。用電器的實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時(shí)消耗的電功率。為保證用電器正常工作,要求實(shí)際功率不能大于其額定功率。I電功率P=U(電壓)(電流)由歐姆定律:U=IXR(電阻)可以得到:P=I2R=U2出詳細(xì)介紹功率測(cè)量用于測(cè)量電氣設(shè)備消耗的功率,廣泛應(yīng)用于家用電器、照明設(shè)備、工業(yè)用機(jī)器等研究開發(fā)或生產(chǎn)線等領(lǐng)域中。本文重點(diǎn)介紹了

16、幾種功率測(cè)量的方法及其具體應(yīng)用。測(cè)量技術(shù)測(cè)量功率有4種方法:(1)二極管檢測(cè)功率法;(2)等效熱功耗檢測(cè)法;(3)真有效值/直流(TRMS/DC)轉(zhuǎn)換檢測(cè)功率法;(4)對(duì)數(shù)放大檢測(cè)功率法。下面分別介紹這4種方法并對(duì)各自的優(yōu)缺點(diǎn)加以比較。利用二極管檢測(cè)功率法用二極管檢測(cè)輸入功率的電路如圖l所示,圖1(a)為簡單的半波整流、濾波電路,該電路的總輸入電阻為500。D為整流管,C為濾波電容。射頻輸入功率PIN經(jīng)過整流濾波后得到輸出電壓U0o但是當(dāng)環(huán)境溫度升高或降低時(shí)U0會(huì)顯著變化。圖1(b)為經(jīng)過改進(jìn)后的二極管檢測(cè)輸入功率的電路,該電路增加了溫度補(bǔ)償二極管D2,可對(duì)二極管D1的整流電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。二

17、極管具有負(fù)的溫度系數(shù),當(dāng)溫度升高時(shí)D1的壓降會(huì)減小,但D2的壓降也同樣地減小,最終使輸出電壓仍保持穩(wěn)定。需要指出,二極管檢測(cè)電路是以平均值為響應(yīng)的,它并不能直接測(cè)量輸入功率的有效值,而是根據(jù)正弦波有效值與平均值的關(guān)系來間接測(cè)量有效值功率的。顯然,當(dāng)被測(cè)波形不是正弦波時(shí),波峰因數(shù)就不等于1.4142,此時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。等效熱功耗檢測(cè)法等效熱功耗檢測(cè)法的電路如圖2所示。它是把一個(gè)未知的交流信號(hào)的等效熱量和一個(gè)直流參考電壓的有效熱量進(jìn)行比較。當(dāng)信號(hào)電阻(R1)與參考電阻(R2)的溫度差為零時(shí),這兩個(gè)電阻的功耗是相等的,因此未知信號(hào)電壓的有效值就等于直流參考電壓的有效值。R1、R2為匹配電阻,

18、均采用低溫度系數(shù)的電阻,二者的電壓降分別為KU1和KU0o為了測(cè)量溫差,在R1、R2附近還分別接著電壓輸出式溫度傳感器A、B,亦可選用兩支熱電偶來測(cè)量溫差。在R1和R2上還分別串聯(lián)著過熱保護(hù)電阻。盡管等效熱功耗檢測(cè)法的原理非常簡單,但在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn),并且這種檢測(cè)設(shè)備的價(jià)格非常昂貴。真有效值轉(zhuǎn)換檢測(cè)功率法真有效值/直流(TRMS/DC)轉(zhuǎn)換檢測(cè)功率法真有效值/直流轉(zhuǎn)換檢測(cè)功率法的最大優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)信號(hào)的波形無關(guān),這就是真正有效值”的含義。因此,它能準(zhǔn)確測(cè)量任意波形的真有效值功率。測(cè)量真有效值功率的第一種方法是采用單片真有效值/直流轉(zhuǎn)換器(例如AD636型),首先測(cè)量出真有效值電壓電平

19、,然后轉(zhuǎn)換成其真有效值功率電平。另一種測(cè)量真有效值功率的電路框圖如圖3所示,該電路所對(duì)應(yīng)的典型產(chǎn)品為AD8361型單片射頻真有效值功率檢測(cè)系統(tǒng)集成電路。U1為射頻信號(hào)輸入端,U0為直流電壓輸出端。US端接2.75.5V電源,COM為公共地。IREF為基準(zhǔn)工作方式選擇端,PWDN為休眠模式控制端。FLTR為濾波器引出端,在該端與US端之間并聯(lián)一只電容器,可降低濾波器的截止頻率。SREF為電源基準(zhǔn)控制端。從U1端輸入的射頻有效值電壓為U1,經(jīng)過平片器1產(chǎn)生一個(gè)與U12成比例的脈動(dòng)電流信號(hào)i,該電流信號(hào)通過由內(nèi)部電阻R1和電容C構(gòu)成的平方律檢波器獲得均方值電壓U12,輸入到誤差放大器的同相輸入端。利

20、用平方器2與誤差放大器可構(gòu)成一個(gè)閉合的負(fù)反饋電路,將負(fù)反饋信號(hào)加到誤差放大器的反相輸入端進(jìn)行溫度補(bǔ)償。當(dāng)閉環(huán)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),輸出電壓U0(DC)就與輸入有效值功率PIN成正比。有關(guān)系式七|式中:k為真有效值/直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓靈敏度,IAD8361的k=7.5mV/dBm。這種檢測(cè)方法有以下優(yōu)點(diǎn):第一,由于兩個(gè)平方器完全相同,因此在改變量程時(shí)不影響轉(zhuǎn)換精度;第二,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),兩個(gè)平方器能互相補(bǔ)償,使輸出電壓保持穩(wěn)定;第三,所用平方器的頻帶非常寬,可從直流一直到微波頻段。對(duì)數(shù)放大檢測(cè)功率法對(duì)數(shù)放大檢測(cè)器是由多級(jí)對(duì)數(shù)放大器構(gòu)成的,其電路框圖如圖4所示。圖4中共有5個(gè)對(duì)數(shù)放大器(AE

21、),每個(gè)對(duì)數(shù)放大器的增益為20dB(即電壓放大系數(shù)為10倍),最大輸出電壓被限制在為lVo因此,對(duì)數(shù)放大器的斜率ks=lV/20dB,即50mV/dB。5個(gè)對(duì)數(shù)放大器的輸出電壓分別經(jīng)過檢波器送至求和器(匯)再經(jīng)過低通濾波器獲得輸出電壓U0。對(duì)數(shù)放大器能對(duì)輸入交流信號(hào)的包絡(luò)進(jìn)行對(duì)數(shù)運(yùn)算,其輸出電壓與kS、PIN的關(guān)系式為口)式中:b為截距,即對(duì)應(yīng)于輸出電壓為零時(shí)的輸入功率電平值。普通對(duì)數(shù)放大器的特性曲線僅適用于正弦波輸入信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)不是正弦波時(shí),特性曲線上的截距會(huì)發(fā)生變化,從而影響到輸出電壓值。此時(shí)應(yīng)對(duì)輸出讀數(shù)進(jìn)行修正。需要指出,盡管ADI公司生產(chǎn)的AD8362型單片射頻真有效值功率檢測(cè)器也

22、屬于對(duì)數(shù)檢測(cè)功率法,但它通過采用獨(dú)特的專利技術(shù)能適用于任何輸入信號(hào)波形,并且特性曲線上的截距不隨輸入信號(hào)而變化。單片直流功率測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)MAX42ll屬于低成本、低功耗、高端直流功率/電流測(cè)量系統(tǒng),它是利用精密電流檢測(cè)放大器來測(cè)量負(fù)載電流,再利用模擬乘法器來計(jì)算功率的,因此并不影響負(fù)載的接地通路,特別適合測(cè)量電池供電系統(tǒng)的功率及電流值。檢測(cè)功率和電流的最大誤差均低于1.5%,頻率帶寬為220kHz。被測(cè)源電壓的范嗣是4-28vo檢測(cè)電流時(shí)的滿量程電壓為100mV或150mV。電源電壓范嗣是2.75.5V,工作電流為670dA餓型值)。MAX4211A/B/C的簡化電路如圖5所示,主要包括精密

23、電流檢測(cè)放大器,25:1的電阻分壓器,模擬乘法器。外圍電路包括被測(cè)的428V源電壓,2.75.5V的芯片工作電壓,電流檢測(cè)電阻RSENSE和負(fù)載。其測(cè)量原理是利用精密電流檢測(cè)放大器來檢測(cè)負(fù)載電流,獲得與該電流成正比的模擬電壓,再將該電壓加至模擬乘法器,將負(fù)載電流與源電壓相乘后,從POUT端輸出與負(fù)載功率成正比的電壓。令功率檢測(cè)放大器的增益為G,RSENSE上的電壓為USENSE,RS+引腳的源電壓為URS+,則有卻,*;口加通(MmAX4211A/B/C內(nèi)部的分壓器電阻,接到RS+端和模擬乘法器的輸入端。這種設(shè)計(jì)可精確測(cè)量電源負(fù)載的功率并為電源(例如電池)提供保護(hù)。從POUT端、IOUT端輸出

24、的功率信號(hào)和電流信號(hào),可分別經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器送至單片機(jī)。理想情況下,最大負(fù)載電流在RSENSE兩端產(chǎn)生滿量程檢測(cè)電壓。選擇合適的增益,使電流檢測(cè)放大器既能獲得最大輸出電壓,又不會(huì)出現(xiàn)飽和。在計(jì)算RSENSE的最大值時(shí),應(yīng)使RS+端與RS一端之間的差分電壓不超過滿量程檢測(cè)電壓。適當(dāng)增加RSENSE的電阻值,可提高USENSE,有助于減小輸出誤差。單片真有效值射頻功率測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)通信系統(tǒng)的要求是在發(fā)送端必須確保功率放大器能滿足發(fā)射的需要,并且輸出功率不超過規(guī)定指標(biāo),否則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過熱損壞。因此,在發(fā)射機(jī)電路中必須增加射頻功率測(cè)量和功率控制電路。同樣,射頻功率測(cè)量對(duì)接收機(jī)也是必不可少的。根據(jù)有效

25、值定義所計(jì)算出的功率就稱為真有效值功率(TrueRootMeanSquarePower),簡稱真功率(TruePower)。由于現(xiàn)代通信系統(tǒng)具有恒定的負(fù)載和阻抗源(通常為50Q),因此只需知道有效值電壓就能計(jì)算出功率,即可將功率測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)有效值電壓的測(cè)量。新測(cè)量系統(tǒng)傳統(tǒng)的射頻功率計(jì)或射頻檢測(cè)系統(tǒng)的電路復(fù)雜,集成度很低。最近,美國ADI公司相繼推出AD8361、AD8362和AD8318型全集成化的單片射頻真有效值功率測(cè)量系統(tǒng),不僅能精確測(cè)量射頻(RF)功率,還可測(cè)量中頻(IF)、低頻(LF)功率。AD8318是采用將晶片絕緣硅與超高速互補(bǔ)雙極型相結(jié)合的高速硅鑄制造工藝而制成的單片射頻功率測(cè)量系統(tǒng)。其內(nèi)部解調(diào)式對(duì)數(shù)放大器的輸出電壓與被測(cè)功率成正比,能精確測(cè)量1MHz8GHz的射頻功率。適合測(cè)量于機(jī)和無線LAN基站的無線輸出功率。AD8318不僅遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的產(chǎn)品,而且比模塊式測(cè)量系統(tǒng)具有更高的性價(jià)比,比采用二極管檢測(cè)功率法的精度更高。

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