聲納前放模塊自動檢測系統(tǒng)設(shè)計

李耀波，曹黎明，郝學(xué)超，孫琎燁

(解放軍92956部隊，遼寧 大連 116041)

聲納前置放大模塊負(fù)責(zé)對換能器接收信號的前端調(diào)理，由于接收信號微弱(微伏級)，對前放模塊的噪聲、放大量、相位不一致性等指標(biāo)要求極為苛刻，前放模塊性能好壞直接影響了聲納的性能。然而，受工作環(huán)境及工作機(jī)理的限制，前放模塊可靠性普遍不高。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，聲納裝備信息處理能力越來越強(qiáng)，因而需要的前放通道數(shù)目越來越多。采用傳統(tǒng)的測量手段對前放模塊進(jìn)行檢測需要利用常規(guī)電子儀器，操作復(fù)雜，效率低下，難以應(yīng)對大規(guī)模前放模塊的檢測。本文設(shè)計了一種利用現(xiàn)代電子測量技術(shù)設(shè)計的前放模塊指標(biāo)自動測量系統(tǒng)，能夠全面、快速、準(zhǔn)確地檢測前放模塊的技術(shù)指標(biāo)，提高了維修效率，豐富了裝備維修測試手段。

1 系統(tǒng)要求及設(shè)計

根據(jù)前置放大模塊的輸入輸出信號分析，系統(tǒng)需要測試的主要指標(biāo)如下:1)前放模塊的增益，根據(jù)輸入信號幅度不同，其增益范圍為10dB～60dB;2)各前放模塊間的相位不一致性。在工作頻率范圍內(nèi)，其相位不一致性指標(biāo)范圍在1.5°～6°;3)放大器的最大輸出電壓(峰－峰值范圍2V～5V)時波形無明顯失真;4)工作頻率≤10kHz。

根據(jù)設(shè)計要求，系統(tǒng)以MCU為主控模塊，包含信號產(chǎn)生模塊、信號調(diào)理模塊、幅度增益測量模塊、相位測量模塊、存儲模塊和人機(jī)接口模塊等，整個系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 單片機(jī)主控模塊設(shè)計

兼顧系統(tǒng)要求和經(jīng)濟(jì)成本，選用STC12C5A60S2單片機(jī)作為主控芯片。……