发送放大器设计 - 基于TMS320LF2812的电力线通信模拟终端设计

2.5 发送放大器设计

　　发送放大器由SallenKey滤波器决定，发送低通滤波放大器如图6所示。这个电路的传输函数如下：

　　

 

　　

 

　　图6 发送低通滤波放大器

　　这里，R1=kR,R2=R,C1=C,C2=aC。假设放大器增益为2,则vout可以表示如下：

　　

 

　　Q最大时滤波器的峰值最大，而当商数k/(1+k)为1时Q最大。

　　因此图6中SallenKey滤波器中的电阻R1和R2一般相等，Q根据电容的比值来确定。发送放大器有2个输入端，2个输入信号是从处理器的PWM输出端中的信号过滤而来。放大器发送频率的峰值越大,谐波频率中的相对衰减也越大，因此，希望电阻R1、R2、R3的并联组合与R4电阻相等,以此来获得一个较大的Q值。

　　若定义R4=R，则：

　　

 

　　此外,定义衰减因素k为：

　　

 

　　然后,能根据R和k来定义电阻值：

　　

 

　　定义电容为C1=C,C2=aC,根据A、k、a、R和C，发送放大器的传输函数如下：

　　

 

　　其中：

　　

 

　　给定Q,电容比率为：

　　

 

　　若放大器增益A=2,且取a的较小解,则

　　

 

　　最后,s=0,传输函数增益为：

　　

 

　　这样,就求得了所有定义发送放大器部件的参数，通过以上的参数可以设计调制解调器模拟终端。

　　3 结论

　　本文只对电力线调制解调器的硬件设计过程进行了描述，软件设计主要是根据CEA709协议的要求通过DSP来完成的。在设计和实现中还有许多关键技术问题需解决，因篇幅所限未作详细说明。这个基于单一定点DSP控制的调制解调器硬件系统在各种电力条件下进行检测，其功能较稳定和可靠，正应用于智能家居的系统中。