数字电位器在雷达多通道接收机中的应用

摘要：近代雷达多通道接收机采用机械电位器进行通道间幅度校准，机械电位器不能在舰栽机的湿热及高震动条件下稳定可靠的工作，为避免这一缺点，拟采用数字电位器替代机械电位器。在分析了现有机械电位器应用电路的基础上，提取出数字电位器性能指标要求，然后使用数字电位器模型进行了分析、仿真。最后选用X9312进行了常温试验和高低温试验，实验结果表明数字电位器可以替代机械电位器进行多通道接收机幅度较准，从而使改进后的多通道接收机适用于舰载机的工作环境。
关键词：数字电位器；机械电位器；雷达多通道接收机；X9312

雷达多通道接收机要求各通道在输入同一信号时，输出信号幅度差控制在一定的范围内。多通道接收机会用一个可调环节来保证通道增益的一致性。某种雷达接收机通过调整机械电位器来调整放大器的增益，从而保证通道一致性。但是机械电位器不适用工作于舰载机的高湿热及震动条件下，所以本文讨论用数字电位器替代机械电位器的可行性及要求。

1 机械电位器与数字电位器优缺点
   

机械电位器是无源器件，阻值连续可调，连接使用方便。但有以下缺点：不容易从雷达接收机外部调节；抗震性能不好；端子有机械磨损，时间久了阻值会变化。生产过程中其调整次数有限；调整周期长；调整端子需要涂覆固定。工作于舰载机等高湿热、震动条件时，机械电位器环境适应性差问题突出。
    数字电位器为采用集成电路工艺制成的三端可变电阻器件，具有以下优点：无滑片磨损；重复性好，密封性好，不易受污染，防潮湿，抗震动，抗冲击。生产时容易与单片机或计算机接口，可从分组件外自动调节。调整后的电阻值基本不受温度、湿度、压力等环境因素的影响，使用寿命长，能提高系统的可靠性。以上特性为其工艺本身所特有的优点，所以只要其电性能可以替代机械电位器，就可以提高电路的环境适应性。

2 现有机械电位器电路分析
    为保证选用数字电位器后对目前电路兼容，先对现有机械电位器工作电路进行分析。
    机械电位器应用于可调增益放大器的原理如图1所示。图1中V_ADJ是可调增益放大器的增益调整端，改变V_ADJ电压可调整通道的增益，R1为2 kΩ可调电阻，R2为固定电阻，调整R1的阻值间接改变了放大器的增益。实测的放大器V_ADJ电压与输出增益之间的关系如表1所示。

摘要：近代雷达多通道接收机采用机械电位器进行通道间幅度校准，机械电位器不能在舰栽机的湿热及高震动条件下稳定可靠的工作，为避免这一缺点，拟采用数字电位器替代机械电位器。在分析了现有机械电位器应用电路的基础上，提取出数字电位器性能指标要求，然后使用数字电位器模型进行了分析、仿真。最后选用X9312进行了常温试验和高低温试验，实验结果表明数字电位器可以替代机械电位器进行多通道接收机幅度较准，从而使改进后的多通道接收机适用于舰载机的工作环境。
关键词：数字电位器；机械电位器；雷达多通道接收机；X9312

雷达多通道接收机要求各通道在输入同一信号时，输出信号幅度差控制在一定的范围内。多通道接收机会用一个可调环节来保证通道增益的一致性。某种雷达接收机通过调整机械电位器来调整放大器的增益，从而保证通道一致性。但是机械电位器不适用工作于舰载机的高湿热及震动条件下，所以本文讨论用数字电位器替代机械电位器的可行性及要求。

1 机械电位器与数字电位器优缺点
   

机械电位器是无源器件，阻值连续可调，连接使用方便。但有以下缺点：不容易从雷达接收机外部调节；抗震性能不好；端子有机械磨损，时间久了阻值会变化。生产过程中其调整次数有限；调整周期长；调整端子需要涂覆固定。工作于舰载机等高湿热、震动条件时，机械电位器环境适应性差问题突出。
    数字电位器为采用集成电路工艺制成的三端可变电阻器件，具有以下优点：无滑片磨损；重复性好，密封性好，不易受污染，防潮湿，抗震动，抗冲击。生产时容易与单片机或计算机接口，可从分组件外自动调节。调整后的电阻值基本不受温度、湿度、压力等环境因素的影响，使用寿命长，能提高系统的可靠性。以上特性为其工艺本身所特有的优点，所以只要其电性能可以替代机械电位器，就可以提高电路的环境适应性。

2 现有机械电位器电路分析
    为保证选用数字电位器后对目前电路兼容，先对现有机械电位器工作电路进行分析。
    机械电位器应用于可调增益放大器的原理如图1所示。图1中V_ADJ是可调增益放大器的增益调整端，改变V_ADJ电压可调整通道的增益，R1为2 kΩ可调电阻，R2为固定电阻，调整R1的阻值间接改变了放大器的增益。实测的放大器V_ADJ电压与输出增益之间的关系如表1所示。