Знаете ли основите на усилвателите на мощност?

При толкова много внимание на IBOC е уместно да се отстъпи и да се преразгледат основните принципи на радиочестотните усилватели.

Радиопредавателят представлява колекция от етапи. Всеки етап променя сигнала по някакъв начин, за да генерира желания изход. На първия етап осцилатор или възбудител генерира желаната работна честота. След това изходът от този раздел се повишава до определената изходна стойност на предавателя. Това увеличение на мощността може да бъде посредством последователно по-големи усилващи етапи или в някои случаи, когато изходният изход е достатъчен, директно към крайния усилвател на мощността (PA) на предавателя.

Предаваният радиочестотен сигнал трябва да носи известна информация. При излъчване предадената информация приема формата на реч или музика и се нарича модулация. При амплитудна модулация (AM) радиочестотният носител се променя по сила (амплитуда) със скорост в зависимост от честотата на звука.

Фигура 1. В усилвател от клас А не тече ток на мрежата, докато мрежата не стане положителна. Нелинейната работа се случва, когато мрежовият ток спре да следи тока на плочата.

Независимо къде се осъществява модулацията на носителя, от съществено значение е усилващият етап да произвежда чист, линейно усилен сигнал.


От началото

Най-ранните предаватели използваха амплитудна модулация и това продължава под една или друга форма в продължение на около 100 години. Вероятно е най-простият метод за модулация, изискващ само способността да променя изходната мощност на RF етап чрез промяна на входния аудио сигнал.

В 1930s е разработена честотна модулация (FM). То се осъществява чрез промяна на честотата на предавания радиочестотен сигнал вместо на амплитудата. Разработени са различни методи за производство на честотна модулация, включително общи механични и фазово променящи се системи. Фазовата модулация създава същия ефект във FM приемника като честотната модулация.

Крайният етап на предавателя може да бъде директно модулиран (в AM) или той вече получава модулиран радиочестотен сигнал (FM). Много съвременни излъчватели използват широкоформатни модули в своите етапи на усилвателя на мощността, но все още има значителен брой предаватели, които продължават да използват вакуумни тръби в последните си етапи. Устройствата с твърдо състояние осигуряват значително намаляване на експлоатационните разходи, а използването им осигурява възможност в повечето случаи да променят дефектен модул на операционен предавател, без да се налага да се изключва.


Познайте A, B, Cs

Най-важната характеристика на един усилвател е линейността. Това е способността на сцената да усилва всички части с еднакво количество, така че всички сигнали да се усилват еднакво.

В усилвател клас A, токът тече постоянно и не се изключва по време на нито една част от цикъла. При конструкцията на тръбата това се постига чрез подаване на достатъчно отрицателно напрежение на отклонение към контролната мрежа, за да се гарантира, че тя никога не надвишава положително над 0V по всяко време на цикъла.

Това означава, че не тече ток на мрежата и източникът не е необходим за производство на задвижваща мощност. Например, ако входният сигнал има 30V люлка и отклонението е -30V, напрежението в мрежата ще се завие между -60V и 0V и няма да тече никакъв ток на плочата.

Фигура 2. Когато усилвателят от клас В е силно прекъснат, положителните върхове причиняват ток на мрежата и плоча поток в серия от полувълнови импулси.

Тъй като усилвателите от клас А са по своята същност неефективни по отношение на необходимото напрежение и ток, днес те обикновено не се използват в търговски излъчватели. Вместо това усилвателите от клас В и клас С са често срещани или вариации на вериги клас В и клас С, като усилвател клас АВ.

С въвеждането на модулация за продължителност на импулса и цифрови операционни системи усилвателите се промениха значително, но основните факти все още важат.

Принципите на усилването остават същите, независимо дали става въпрос за тръбна или твърдостен усилвател. Поради разпространението на предаватели с висока мощност, които все още използват тръби, помислете за контролните характеристики на вакуумен усилвател.

Фигура 1 показва динамичните характеристики на триоден усилвател. Твърдата линия представлява ток на плочата. Пресичането на тази линия и оста на отрицателното напрежение на мрежата показва пресечната точка, в която тръбата е толкова силно отрицателно отклонена, че не тече ток на плочата. Тъй като отрицателното отклонение намалява и преминава през нула в положителния регион, токът на плочата се увеличава. Колкото по-стръмно се увеличава токът на плочата, когато напрежението на мрежата стане положително, толкова по-голяма е транскондуктивността на тръбата. Това контролира коефициента на усилване. Когато наложеното радио напрежение се прилага към контролната мрежа, отклонението става по-отрицателно при отрицателни пикове и по-малко отрицателно върху положителните пикове. Въпреки това мрежата никога няма да стане положителна, така че да не тече ток на мрежата.

Разлики в опциите

Основната разлика между различните класове усилватели в конструкциите на тръбите е нивото на напрежение, приложено към контролната мрежа на усилвателя. В клас A, тъй като токът на плочата никога не се прекъсва напълно, ефективността на усилвател от клас А е ниска, около 30 процента, и такава е мощността. Работата с клас AB се постига чрез позволяване на малко количество от мрежовия ток да тече според нуждите.

При експлоатация от клас В, отклонението на контролната решетка се увеличава, така че токът на плочата да е точно при прекъсване. Положителната част от приложения сигнал ще доведе до ток на плочата незабавно. Колкото и да е отрицателна мрежата, токът на плочата никога няма да тече. Този тип работа изисква достатъчно напрежение на сигнала, за да задвижва мрежата положително. Токът на пиковата плоча се повишава и понякога средният ток на плочата използва две тръби в режим на издърпване. Фигура 2 показва работните характеристики. Изходът е серия от половин вълни с ефективност около 65 процента.

Работата с клас C е подобна с изключение на това, че контролната решетка е отклонена далеч отрязана. Плочиният ток тече само с високо възбуждане и може да достигне до насищане. Ефективността е висока, около 90 процента. Формата на вълната обаче може да бъде силно изкривена при работа в клас B и C. Поради това правилният импеданс на натоварване трябва да съдържа съпротивляващ компонент, за да развие необходимата мощност. Това обикновено е входното съпротивление на електропровода.

Ако се интересувате от усилвател на мощност и оборудване за FM / TV предаватели, не се колебайте да се свържете с нас:[имейл защитен] .

Остави съобщение 

Списък на ЛС