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文檔簡(jiǎn)介
1、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求一 設(shè)計(jì)內(nèi)容任務(wù):?jiǎn)晤l小功率調(diào)幅接收機(jī)設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo):載波頻率f0=10MHz,混頻輸入信號(hào)fc=10.465MHz3dB帶寬B=10KHz空載時(shí)Q0=100二設(shè)計(jì)要求1、單頻小功率條幅接收機(jī)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)2、使用System view對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真3、自選混頻或同步檢波模塊電路設(shè)計(jì)4、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告主要設(shè)計(jì)條件1、 計(jì)算機(jī)一臺(tái)2、 高頻實(shí)驗(yàn)箱說(shuō)明書(shū)格式1、 課程設(shè)計(jì)封面;2、 任務(wù)書(shū);3、 說(shuō)明書(shū)目錄;4、 系統(tǒng)仿真;5、 模塊電路圖及原理分析;6、 仿真結(jié)果;7、 總結(jié)與體會(huì);8、 參考文獻(xiàn); 進(jìn)度安排第一周1、 下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),了解課題內(nèi)容與要求;查找資料,2、 設(shè)
2、計(jì)系統(tǒng)模塊,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析第二周1、 選擇模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)2、 書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告;星期五:遞交課程設(shè)計(jì)報(bào)告;答辯。參考文獻(xiàn)1、 高吉祥 高頻電子線路 電子工業(yè)出版社 2005年2、 于海勛等 高頻電路實(shí)驗(yàn)與仿真 科學(xué)出版社2005年3、 張肅文 高頻電子線路 高教出版社2000年4、 王艷紛等 通信電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)2006年,清華大學(xué)出版社。目錄1.單頻小功率調(diào)幅接收機(jī)工作原理及原理圖12.系統(tǒng)主要參數(shù)與設(shè)計(jì)過(guò)程43.仿真結(jié)果74.模塊設(shè)計(jì)105.總結(jié)與體會(huì)146.參考文獻(xiàn)151.單頻小功率調(diào)幅接收機(jī)系統(tǒng)模塊及方框圖單頻小功率接收機(jī)方框圖如圖1所示:本振高頻放大混頻中頻放大同步載波同步檢
3、波低通濾波器低頻放大 輸出回路輸入回路圖1單頻小功率條幅接收機(jī)系統(tǒng)模塊仿真如圖2所示:圖2它主要由干擾信號(hào)中出取調(diào)制信號(hào)、高頻放大、混頻、同步檢波級(jí)和低通濾波以及低頻放大組成。所謂超單頻小功率調(diào)幅接收機(jī)從干擾信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大后再混頻,將調(diào)制信號(hào)頻譜搬移到465KHz再通過(guò)中頻放大后進(jìn)行同步檢波,最后通過(guò)低通濾波器濾除高頻分量取出已解調(diào)波再進(jìn)行低頻放大。(1)輸入回路。從天線到變頻管基級(jí)間的電路稱為輸入回路,其作用是接受來(lái)自空中的無(wú)線電波,從所有這些信號(hào)中選出所需要的電臺(tái)信號(hào)。(2)混頻器。它將輸入回路送來(lái)的電臺(tái)信號(hào)和本機(jī)振蕩信號(hào)混頻后,利用芯片MC1496將不同高頻載波的電臺(tái)信號(hào)變成
4、固定頻率的中頻載波信號(hào)。(3)中頻放大級(jí)。中頻放大級(jí)器的作用似放大經(jīng)過(guò)變頻后的465kHz中頻信號(hào),然后將放大的中頻信號(hào)送出檢波器。(4)同步檢波器和低通濾波器。它將原來(lái)調(diào)制的高頻音頻信號(hào)檢波后產(chǎn)生音頻信號(hào),音頻信號(hào)送出到功放級(jí)放大。使用芯片MC1496實(shí)現(xiàn)同步檢波功能,再通過(guò)低通濾掉高頻分量得到音頻信號(hào)并送到低頻放大進(jìn)行功放。(5)功放級(jí)。它將中頻信號(hào)經(jīng)檢波后得到音頻信號(hào),再經(jīng)功率放大級(jí)后放大,然后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。2.系統(tǒng)仿真主要參數(shù)與設(shè)計(jì)過(guò)程 System View系統(tǒng)簡(jiǎn)介: System View的庫(kù)資源十分豐富,包括含若干圖標(biāo)的基本庫(kù)(Main Library)及專業(yè)庫(kù)(Optio
5、nal Library),基本庫(kù)中包括多種信號(hào)源、接收器、加法器、乘法器,各種函數(shù)運(yùn)算器等;專業(yè)庫(kù)有通訊(Communication)、邏輯(Logic)、數(shù)字信號(hào)處理(DSP)、射頻/模擬(RF/Analog)等;它們特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證,尤其適合于無(wú)線電話、無(wú)繩電話、尋呼機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、衛(wèi)星通訊等通信系統(tǒng);并可進(jìn)行各種系統(tǒng)時(shí)域和頻域分析、譜分析,及對(duì)各種邏輯電路、射頻/模擬電路(混合器、放大器、RLC電路、運(yùn)放電路等)進(jìn)行理論分析和失真分析。 System View能自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查,給出連接錯(cuò)誤信息或尚懸空的待連接端信息,通知用戶連接出錯(cuò)并通過(guò)顯示指出出錯(cuò)的圖
6、標(biāo)。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)用戶系統(tǒng)的診斷是十分有效的。 System View的另一重要特點(diǎn)是它可以從各種不同角度、以不同方式,按要求設(shè)計(jì)多種濾波器,并可自動(dòng)完成濾波器各指標(biāo)如幅頻特性(伯特圖)、傳遞函數(shù)、根軌跡圖等之間的轉(zhuǎn)換。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析方面,System View還提供了一個(gè)真實(shí)而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)波形。在窗口內(nèi),可以通過(guò)鼠標(biāo)方便地控制內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動(dòng)等。另外,分析窗中還帶有一個(gè)功能強(qiáng)大的“接收計(jì)算器”,可以完成對(duì)仿真運(yùn)行結(jié)果的各種運(yùn)算、譜分析、濾波。 System View還具有與外部文件的接口,可直接獲得并處理輸入/輸出數(shù)據(jù)。提供了與編程語(yǔ)言VC+或仿真工具M(jìn)at
7、lab的接口,可以很方便的調(diào)用其函數(shù)。還具備與硬件設(shè)計(jì)的接口:與Xilinx公司的軟件Core Generator配套,可以將System View系統(tǒng)中的部分器件生成下載FPGA芯片所需的數(shù)據(jù)文件;另外,System View還有與DSP芯片設(shè)計(jì)的接口,可以將其DSP庫(kù)中的部分器件生成DSP芯片編程的C語(yǔ)言源代碼。2.1System view系統(tǒng)仿真使用的圖庫(kù)信號(hào)源圖標(biāo):代表用于生產(chǎn)用戶系統(tǒng)輸入信號(hào)的信號(hào)源庫(kù)。乘法器圖標(biāo):代表乘法器,完成幾個(gè)輸入信號(hào)的乘法運(yùn)算。加法器圖標(biāo):代表加法器,完成幾個(gè)輸入信號(hào)的加法運(yùn)算。算子圖標(biāo):代表算子庫(kù),其中的每一個(gè)算子都把輸入的數(shù)據(jù)作為運(yùn)算自變量進(jìn)行某種運(yùn)算或
8、變換。觀察窗圖標(biāo):代表了信號(hào)接收器,即觀察窗圖標(biāo)。用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)收集、顯示、分析、數(shù)據(jù)處理以及輸出等功能。函數(shù)圖標(biāo):代表函數(shù)庫(kù),其中的每一個(gè)函數(shù)都把輸入的書(shū)籍作為自變量進(jìn)行各種函數(shù)運(yùn)算,如量化、限幅、取絕對(duì)值等各種非線性函數(shù)、三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、各種復(fù)數(shù)運(yùn)算、代數(shù)運(yùn)算。2.1時(shí)間參數(shù)的設(shè)置 Start Time:取樣開(kāi)始時(shí)間Stop Time:取樣截止時(shí)間Time Spacing:取樣周期No .of . Samples 采樣點(diǎn)數(shù)2.2系統(tǒng)仿真波形調(diào)制信號(hào)導(dǎo)入載頻DSB信號(hào)混頻輸出同步檢波輸出已解調(diào)波包絡(luò)檢波輸出已解調(diào)波3.自選模塊電路設(shè)計(jì)及原理分析2.2本機(jī)振蕩回路的參數(shù)計(jì)算 2.3中頻放大回
9、路參數(shù)計(jì)算 2.4同步檢波器 2 38 610 1 124 4 5 功放級(jí)由前置放大級(jí)BG4和推挽功放級(jí)BG5、BG6組成。電阻R6和C8組成自舉電路,目的是向混頻級(jí)、中放級(jí)提供穩(wěn)定的直流工作電壓,同時(shí)電容C8起著濾除直流電池的躁動(dòng)帶來(lái)的干擾信號(hào)的作用。圖3集電極諧振回路原件值的設(shè)定:考慮晶體管Y參數(shù)等效電路的Y參數(shù)值,假設(shè)接入系數(shù)值后,根據(jù)已知的電路工作頻率f0設(shè)定回路外接電感值和總電容值C總,外接電容值C等于減去晶體管Y參數(shù)中的輸入輸出電容。再根據(jù)工作頻率f0及回路帶寬B,決定回路有載品質(zhì)因數(shù),回路諧振電阻可由決定。3.仿真結(jié)果取原理圖中的檢波電路進(jìn)行仿真二極管包絡(luò)檢波仿真電路如圖4所示:
10、圖4取3個(gè)正弦波信號(hào)源疊加構(gòu)成調(diào)幅波,設(shè)載波頻率f0=465KHz,調(diào)制頻率F=1KHz,調(diào)制度ma=30%。其中,V1設(shè)置為載波,參數(shù)為VOFF=0V,VAMP=1V,FREQ=465KHz;V2設(shè)置為第一邊頻信號(hào),參數(shù)為VOFF=0V,VAMP=0.15V,FREQ=466KHz;V3設(shè)置為第二邊頻信號(hào),參數(shù)為VOFF=0V,VAMP=0.15V,FREQ=464KHz。二極管型號(hào)為D12N4148,參數(shù)設(shè)置為Is=(1e-7)A,Rs=80.其他參數(shù)如圖4所示。1.畫(huà)好該二極管包絡(luò)檢波仿真電路后,點(diǎn)擊Pspice目錄下的New Simulation Profile,則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框,輸
11、入Name后點(diǎn)擊create,則又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框,根據(jù)自己的需要,在Run to time后改變值,在點(diǎn)擊確定,如圖5所示。圖52.在上述操作完成后,點(diǎn)擊Pspice目錄下的Run,進(jìn)入界面后出現(xiàn)一個(gè)黑框,點(diǎn)擊Trace目錄下的Add Trace,出現(xiàn)對(duì)話框后,選擇V(INPUT),點(diǎn)擊ok,則出現(xiàn)輸入的調(diào)幅波信號(hào),如圖6所示。圖63.同上,在出現(xiàn)對(duì)話框后,選擇V(OUTPUT),點(diǎn)擊ok,則出現(xiàn)檢波輸出的低頻信號(hào),如圖7所示。圖7在自己畫(huà)對(duì)仿真電路及設(shè)置好各原件參數(shù)的前提下,仿真后得到的調(diào)幅波及各參數(shù)基本符合技術(shù)要求。4.調(diào)試1、試聽(tīng)如果元器件安裝基本無(wú)誤,就可接通電源試聽(tīng)。打開(kāi)收音機(jī)音量
12、開(kāi)關(guān),慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)諧盤(pán),應(yīng)能聽(tīng)到廣播聲,否則應(yīng)按照要求對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè),找出故障并改正。2、統(tǒng)調(diào)收音機(jī)如果裝配無(wú)誤,工作點(diǎn)調(diào)試正確,一般接通電源后就可以收到當(dāng)?shù)匕l(fā)射功率比較強(qiáng)的電臺(tái)。但即便如此,也不能說(shuō)它工作得就很好了,這時(shí)它的靈敏度和選擇性都還比較差,還必須把它的各個(gè)調(diào)諧回路準(zhǔn)確地調(diào)諧在指定的頻率上,這樣才能發(fā)揮電路的工作效能,使收音機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)超外差式收音機(jī)的各調(diào)諧回路進(jìn)行調(diào)整,使之相互協(xié)調(diào)工作的過(guò)程就稱為統(tǒng)調(diào)。統(tǒng)調(diào)工作要用到高頻信號(hào)發(fā)生器這樣的儀器,高頻信號(hào)發(fā)生器像一個(gè)小小的電臺(tái),可以發(fā)出各種不同頻率的信號(hào),作為校正各個(gè)調(diào)諧回路的標(biāo)準(zhǔn)。S2108型六管機(jī)共有四個(gè)調(diào)諧回路(
13、B1B4)需要仔細(xì)調(diào)整,把它們一一調(diào)在預(yù)定的諧振頻率上。調(diào)整方法可按下列步驟進(jìn)行:(1)調(diào)整中頻打開(kāi)收音機(jī)的電源開(kāi)關(guān),將音量電位器旋到最大音量,雙連C1A部旋進(jìn)(逆時(shí)針旋到底)。首先把振蕩連C1B短路,讓本機(jī)振蕩停止工作,不致對(duì)中頻調(diào)試工作造成干擾。使信號(hào)發(fā)生器輸出465kHz的調(diào)幅信號(hào),用一根0.5m長(zhǎng)的導(dǎo)線一端接在信號(hào)發(fā)生器的高頻輸出端,另一端靠近收音機(jī)的磁性天線,依靠電磁感應(yīng)作用使高頻信號(hào)注入收音機(jī)。這時(shí)在揚(yáng)聲器中應(yīng)該聽(tīng)到“嗚 ”的1kHz低頻叫聲。用無(wú)感起子(用無(wú)磁性的非金屬材料制作的起子)微微旋動(dòng)中周B4、B3的磁帽使揚(yáng)聲器中發(fā)出的聲音最響,調(diào)整次序是由后向前,先調(diào)B4后調(diào)B3,如果
14、揚(yáng)聲器中的叫聲太響,可以將電位器適當(dāng)關(guān)小一點(diǎn)再調(diào)中周。因?yàn)槿说亩鋵?duì)響度小的聲音比較敏感,只要有一點(diǎn)點(diǎn)變化就能辨別出來(lái),對(duì)響度大的聲音人耳的感覺(jué)就比較遲鈍,所以在調(diào)試過(guò)程中只須把音量開(kāi)到剛剛能聽(tīng)到“嗚 ”聲就可以了。反復(fù)調(diào)整B4、B3二至三次使揚(yáng)聲器中聲音最響,中頻就調(diào)整好了。這步調(diào)試工作完畢后,不要忘記去掉C1B上的短路線,以便進(jìn)行下一步調(diào)試工作。(2)調(diào)覆蓋覆蓋是指收音機(jī)能夠接收高頻信號(hào)的頻率范圍,中波收音機(jī)的覆蓋范圍從535kHz到 1605kHz之間,對(duì)應(yīng)的本機(jī)振蕩頻率范圍為1.0MHz2.07MHz。覆蓋的調(diào)整步驟如下:使信號(hào)發(fā)生器輸出520kHz的調(diào)幅信號(hào),把雙連C1A全部旋進(jìn)(逆
15、時(shí)針旋到底),用無(wú)感起子調(diào)整T2的磁帽,找到諧振點(diǎn)使揚(yáng)聲器發(fā)出的叫聲最響,這時(shí)是調(diào)整頻率覆蓋的低端,頻率值取520kHz是為了留出3的余量。使信號(hào)發(fā)生器輸出1650kHz,這里同樣留出了3的余量。把雙連C1A全部旋出(順時(shí)針旋到底),調(diào)整C1B的微調(diào)如右圖所示,使揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音最響,這是在調(diào)整頻率覆蓋的高端。反復(fù)調(diào)整高端和低端,使頻率范圍正好能覆蓋5351605kHz的中波段。(3)調(diào)同步使信號(hào)發(fā)生器輸出570kHz的調(diào)幅信號(hào),雙連先全部旋進(jìn)然后緩緩旋出,使揚(yáng)聲器中能聽(tīng)到1kHz的低頻叫聲,仔細(xì)地?fù)軇?dòng)磁性天線線圈的位置,使聲音最響。使信號(hào)發(fā)生器輸出1500kHz 的調(diào)幅信號(hào),雙連全部旋出后再
16、緩緩旋進(jìn),使揚(yáng)聲器發(fā)出1kHz的低頻叫聲,調(diào)整雙連輸入聯(lián)微調(diào)使聲音最響。反復(fù)進(jìn)行高端和低端的同步調(diào)整,使兩端靈敏度兼顧。經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟的調(diào)整以后,收音機(jī)的靈敏度和選擇性基本上可以達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。3、不用儀器的調(diào)試方法在業(yè)余條件下不是每一位業(yè)余愛(ài)好者都有信號(hào)發(fā)生器這樣的儀器,這時(shí)可以直接利用電臺(tái)的信號(hào)來(lái)調(diào)試。接上電源,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),把電位器旋到最大音量,這時(shí)在揚(yáng)聲器中可以聽(tīng)到“沙、沙”的噪聲。轉(zhuǎn)動(dòng)雙聯(lián)的撥盤(pán),先收一個(gè)強(qiáng)弱適中的電臺(tái),以剛好能清晰地聽(tīng)到播音聲就行了。調(diào)整中周B4和B3,使電臺(tái)的播音聲最響,反復(fù)調(diào)整23次中頻就調(diào)好了。這樣調(diào)出的中頻不一定是465kHz,雖然不符合國(guó)家制定的技術(shù)
17、標(biāo)準(zhǔn),但是并不會(huì)對(duì)收音機(jī)的性能造成明顯的影響。轉(zhuǎn)動(dòng)雙聯(lián)電容,盡可能在中波最低端收一個(gè)電臺(tái),例如武漢地區(qū)的愛(ài)好者可以收到武漢交通臺(tái)(603kHz),這時(shí)雙連撥盤(pán)上的頻率指示也許偏離603kHz較遠(yuǎn)。再次轉(zhuǎn)動(dòng)雙聯(lián)電容使度盤(pán)的指針指到603kHz,這時(shí)原來(lái)已經(jīng)收到的武漢交通臺(tái)可能跑掉了,保持雙連電容的位置別動(dòng),調(diào)整B2的磁帽使武漢交通臺(tái)的播音再次出現(xiàn)。這樣,低端的覆蓋就大致調(diào)好了。我們?cè)僭诟叨藢ふ乙粋€(gè)電臺(tái),例如楚天經(jīng)濟(jì)臺(tái)(1179kHz)。轉(zhuǎn)動(dòng)雙連使度盤(pán)指針讀數(shù)為1179kHz,同樣,這時(shí)也不一定能收到該臺(tái),調(diào)整雙聯(lián)振蕩聯(lián)的微調(diào)電容(在雙連聯(lián)背后),使再次收到這個(gè)臺(tái),這樣高端的覆蓋也調(diào)好了。把這個(gè)步
18、驟反復(fù)進(jìn)行兩三次覆蓋就基本調(diào)好了。當(dāng)然,這樣調(diào)出的覆蓋準(zhǔn)確性是比較差的,但是,只要能收到當(dāng)?shù)氐乃须娕_(tái)就行。如果當(dāng)?shù)氐投说碾娕_(tái)收不到,可以把了B2的磁帽旋進(jìn)一些;反之,如果高端的電臺(tái)收不到,就把振蕩聯(lián)的微調(diào)調(diào)小一點(diǎn),以能收到當(dāng)?shù)厮械闹胁娕_(tái)為原則。同步的調(diào)整也和上面相似,先轉(zhuǎn)動(dòng)雙聯(lián)接收一個(gè)低端的電臺(tái),撥動(dòng)磁性天線線圈,改變它在磁棒上的位置,使電臺(tái)播音聲最響;再轉(zhuǎn)動(dòng)雙聯(lián)接收一個(gè)高端的電臺(tái),調(diào)整雙聯(lián)輸入聯(lián)的微調(diào),使電臺(tái)播音聲最響。以上步驟也反復(fù)進(jìn)行兩三次,收音機(jī)的調(diào)試工作就全部搞好了。不用儀器進(jìn)行調(diào)試工作,只要細(xì)心操作也能取得滿意的效果。5.總結(jié)與體會(huì)此次課程設(shè)計(jì)為期兩周,收獲頗多!雖然本學(xué)期才
19、學(xué)的高頻電子線路,拿著課題到網(wǎng)上查了很多資料,再對(duì)照高頻課本仔細(xì)閱讀后在老師的指點(diǎn)下開(kāi)始了單頻小功率條幅接收機(jī)的設(shè)計(jì)。 System view軟件開(kāi)始根本沒(méi)有用過(guò),不過(guò)后來(lái)在網(wǎng)上查找資料教程然后看看老師給的仿真模塊,自己開(kāi)始學(xué)者使用,使用的時(shí)候還是遇到不少困難不過(guò)通過(guò)查找資料以及在老師的的講解幫助下解決了。在這次的高頻電子線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中,自己感到雖然課本上的理論知識(shí)掌握的可以,但一到實(shí)際應(yīng)用上、具體的課程設(shè)計(jì)的時(shí)候,自己不能夠很好的應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)去解決一系列的問(wèn)題。在老師和其他同學(xué)的幫助下,以及自己不斷的翻閱有關(guān)資料,才能夠順利的解、決這次的課程設(shè)計(jì),通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)
20、合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái),從實(shí)踐中得出與符合理論的結(jié)論,通過(guò)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)才能真正掌握它,從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì),一方面是因?yàn)樽约翰恍傅呐?,另一方面是由于熊卓烈老師和同學(xué)不倦的幫助,在這里對(duì)他們表示感謝!6.參考文獻(xiàn)1.王輔春 CAD與OrCAD教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2004年2.高吉祥 高頻電子線路 電子工業(yè)出版社 2005年3.于海勛等 高頻電路實(shí)驗(yàn)與仿真 科學(xué)出版社2005年4.張肅文 高頻電子線路 高教出版社2000年5.王艷紛等 通信電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 清華大學(xué)出版社 2006年4.1 芯片MC1496介紹MC1496是根據(jù)雙差分對(duì)模擬相乘器原理制成的四象限相乘器芯片,利用該芯片可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的運(yùn)算,如乘法運(yùn)算、除法運(yùn)算、平方運(yùn)算及壓控增益控
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