■背景技术在全国大学生智能汽车竞赛中，有一种传统的赛车引导模式，即使用电磁线来指导汽车模型的运行。信号源[1]驱动铺设在轨道上的电磁线（漆包线）产生方波电流。
电流的频率为20kHz，峰值电流约为100mA。与会学生制作的汽车模型使用一个I型电感器（10mH）和一个合适的谐振电容器（6.8nF），通过磁场的大小（倍数）来感测赛道周围的交替准稳态磁场。
传感器可以检测电磁场的方向）以获取跟踪信息。特别是今年（2020年第15个）引入了AI电磁小组[2]，通过训练基于安装在汽车前后的多个传感器的多层前馈神经网络来控制汽车模型的运行模型。
从本质上讲，当前行驶的轨道是否为正弦波对于汽车模型检测而言并不是特别重要。因为电磁检测基本上是使用前端LC谐振电路来测量跨表面磁场的强度。
但是，当传统的信号源驱动大型轨道时（尤其是在轨道上放置两个电磁线回路时），信号源的输出电流将发生波动。为了解决这个问题，出现了两种解决方案：一种用于稳定输出信号基波的信号源；一种用于稳定输出信号基波的信号源。
允许比赛中的学生在现场修改信号源，包括更改自己的信号源。在推文付里叶中，请再次帮助我们... [3]介绍了使用微控制器软件稳定信号源基波的方法。
实际上，也可以通过硬件（LC滤波）直接提取输出信号的基波并使其稳定。以下是由通超（北京科技大学的前任成员）设计的开源正弦波20kHz信号发生器V2 [4]，受到与会学生的广泛欢迎。
几天前，Tong Chao给我寄了几张制造好的电路板。并向我发送有关信号源的开源下载信息[4]。
让我们分析该电源的基本工作原理。 01电源原理图总体电路图可以从上面的开源下载信息中看到。
下面分别分析电路的主要部分。电路的核心是基于LGT8F684P [5]的8位微控制器（据说该微控制器现已停产）。
MCU的主要功能：生成20kHz SPWM信号（P1A，P1B）以驱动后面的MOS桥电路。读取输出信号驱动器级的工作电压以反映信号输出。
驱动板上的工作LED（绿色）指示工作状态：如果绿色熄灭，则表示输出阻抗太小（输出短路）。测量MCU在P1A和P1B输出上的SPWM波形。
SPWM频率约为500kHz。每个周期（20kHz，50us）有25个脉冲输出。
在后面的阶段中，直接驱动互补的N-P沟道MOS晶体管半桥输出信号。为了避免顶部和底部之间的直接连接，两个输出SPWM脉冲之间存在停滞时间。
这是为了确保首先关闭上管，然后再次打开下管。通过示波器可以看到，该死区时间约为180ns。
该电路板的重点是背面的滤波和恒流控制部分。 MCU生成的SPWM信号通过EG27324 [6] MOS驱动器芯片驱动WSP4606（N-P互补功率MOS管，30V / 7A-6A）输出功率信号。
首先对输出信号进行L3（150uH）和C7（100nF）低通滤波。输出电压经L2，C15和C8低通滤波，最后输出正弦电压波形。
在通过R5和R6并联输出信号电流之后，形成电流反馈电压。在将电压加倍并由D9（BAV99）整流后，C4滤波以形成U1（TPS61040D）开关升压电源的反馈电压。
TPS61040D是开关BOOST控制芯片，可将5V工作电压升至5〜15V，并提供U4桥接电路作为工作电压。当然，原始电路图中仍然存在一些疑问：U3的工作电压是多少？ U4的工作电压是多少？ D10是否可以反向给出？因为VCC5-15V的升压电平反映了输出阻抗。
当输出阻抗较大时，VCC5-15较高。分压后，微控制器将读取该电压以确定负载是断开还是断开。
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