作為一名電子工程師,相信對于平時測試做壓電陶瓷驅(qū)動的實驗時,功率放大器的功勞是不可替代的,在信號發(fā)生器提供的電壓和功率不夠驅(qū)動的時候,功率放大器就起到了至關(guān)重要的作用,為了使其擁有更長的壽命,長久保持良好的性能狀態(tài),就需要掌握一些維護保養(yǎng)的秘訣。
Aigtek功率放大器可兼容市場主流的信號發(fā)生器,可根據(jù)設(shè)計和測試的需求,提供多用途解決方案。其主要特點如下:
注意事項:
(1)請勿自行在儀器上安裝替代零件,或執(zhí)行任何未經(jīng)授權(quán)的修改。非廠家授權(quán)人員,嚴(yán)禁拆開機器。
(2)供給儀器的電源插座及電源插頭,請確保儀器與大地正常連接。
(3)當(dāng)啟動輸出后,請勿直接接觸輸出端子的金屬部分或與之相連的導(dǎo)體。
(4)請將儀器置于通風(fēng)干燥的環(huán)境中使用,環(huán)境溫度不可超過40℃。請保持儀器清潔干燥,不要在潮濕的環(huán)境中使用,以免內(nèi)部電路發(fā)生短路。
(5)如需要更換保險絲,請按本手冊中指定的規(guī)格更換。
(6)嚴(yán)禁將本設(shè)備使用于生命維持系統(tǒng)或其他任何有安全要求的設(shè)備上。
(7)請勿以過快的頻率連續(xù)開關(guān)本電源,可能會導(dǎo)致工作異常。
常規(guī)維護
1、更換保險絲
如果打開電源開關(guān)后,儀器沒有啟動,請檢查保險絲是否已經(jīng)燒掉。如果需要更換保險絲,先找出保險絲燒掉的原因,并作修正,然后換上新的保險絲再開機。保險絲座在電源插頭底座的下方。
為了保證安全,請按預(yù)裝的保險絲的式樣及規(guī)格選擇新的保險絲。更換前,請拔掉電源插頭,并關(guān)閉功率放大器的電源開關(guān)。使用扁平起子將保險絲座撬開,更換新的保險,并重新插入底座即可。
2、清潔
請使用柔和的清潔劑或清水沾濕的布擦拭儀器。不可直接噴灑清潔劑到機器上,以防液體進入儀器內(nèi)部造成短路。不要使用含碳氫化合物或氯化物的溶劑,也不可使用研磨的清潔劑。儀器再次通電前,請確保儀器表面已經(jīng)干燥。
功率放大器主要應(yīng)用于非線性光學(xué)、量子光學(xué)、量子通訊、量子測量等科學(xué)研究領(lǐng)域,在放大模式下輸出可調(diào)節(jié)的直流電壓或直流高壓調(diào)制的函數(shù)信號,用于開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)中,如在銫原子相干光譜研究中,用于光柵外腔半導(dǎo)體激光器的頻率調(diào)諧;在“連續(xù)變量的量子密集編碼系列實驗中”用來鎖定光學(xué)諧振腔;用于光學(xué)信號存儲中環(huán)形腔的鎖定等。
功率放大器簡稱“功放”,很多情況下主機的額定輸出功率不能勝任帶動整個音響系統(tǒng)的任務(wù),這時就要在主機和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來補充所需的功率缺口,而功率放大器在整個音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用,在某種程度上主宰著整個系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出?! 」β史糯笃髟? 利用三極管的電流控制作用或場效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波,即交流信號電流,三極管的集電極電流永遠是基極電流的β倍,β是三極管的交流放大倍數(shù),應(yīng)用這一點,若將小信號注入基極,則集電極流過的電流會等于基極電流的β倍,然后將這個信號用隔直電容隔離出來,就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號,這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過不斷的電流放大,就完成了功率放大?! 」β史糯笃鞣诸? 一、A類放大器: A類放大器的主要特點是:放大器的工作點Q設(shè)定在負載線的中點附近,晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)均導(dǎo)通,放大器可單管工作,也可以推挽工作,由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內(nèi),所以瞬態(tài)失真和交替失真較小,電路簡單,調(diào)試方便,但效率較低,晶體管功耗大,效率的理論最大值僅有25%,且有較大的非線性失真,由于效率比較低?! 《?、B類放大器: B類放大器的主要特點是:放大器的靜態(tài)點在(VCC,0)處,當(dāng)沒有信號輸入時,輸出端幾乎不消耗功率,在Vi的正半周期內(nèi),Q1導(dǎo)通Q2截止,輸出端正半周正弦波;同理,當(dāng)Vi為負半波正弦波,所以必須用兩管推挽工作,其特點是效率較高(78%),但是因放大器有一段工作在非線性區(qū)域內(nèi),故其缺點是“交越失真”較大,即當(dāng)信號在-0.6V~ 0.6V之間時,Q1、Q2都無法導(dǎo)通而引起的,所以這類放大器也逐漸被設(shè)計師摒棄?! ∪B類放大器: AB類放大器的主要特點是:晶體管的導(dǎo)通時間稍大于半周期,必須用兩管推挽工作,可以避免交越失真,交替失真較大,可以抵消偶次諧波失真,有效率較高,晶體管功耗較小的特點?! ∷摹類放大器: D類(數(shù)字音頻功率)放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數(shù)字信息變換成PWM(脈沖寬度調(diào)制)或PDM(脈沖密度調(diào)制)的脈沖信號,然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大功率開關(guān)器件通/斷音頻功率放大器,也稱為開關(guān)放大器。具有效率高的突出優(yōu)點。數(shù)字音頻功率放大器也看上去成是一個一比特的功率數(shù)模變換器.放大器由輸入信號處理電路、開關(guān)信號形成電路、大功率開關(guān)電路(半橋式和全橋式)和低通濾波器(LC)等四部分組成。D類放大或數(shù)字式放大器。系利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號的。
高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級,作用是將高頻已調(diào)波信號進行功率放大,以滿足發(fā)送功率的要求;
然后經(jīng)過天線將其輻射到空間,保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機可以接收到滿意的信號電平,并且不干擾相鄰信道的通信。
高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。
按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種,窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路,故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器;
寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路,因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。
高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出。
在“低頻電子線路”課程中已知,放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同,將其分為甲、乙、丙三類工作狀態(tài)。
甲類放大器電流的流通角為360°,適用于小信號低功率放大。
乙類放大器電流的流通角約等于180°;丙類放大器電流的流通角則小于180°。
乙類和丙類都適用于大功率工作。丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高者。
高頻功率放大器大多工作于丙類。
但丙類放大器的電流波形失真太大,因而不能用于低頻功率放大,只能用于采用調(diào)諧回路作為負載的諧振功率放大。
由于調(diào)諧回路具有濾波能力,回路電流與電壓仍然極近于正弦波形,失真很小。
除了以上幾種按電流流通角來分類的工作狀態(tài)外,又有使電子器件工作于開關(guān)狀態(tài)的了類放大和戊類放大。
丁類放大器的效率比丙類放大器的還高,理論上可達100%,但它的最高工作頻率受到開關(guān)轉(zhuǎn)換瞬間所產(chǎn)生的器件功耗(集電極耗散功率或陽極耗散功率)的限制。
如果在電路上加以改進,使電子器件在通斷轉(zhuǎn)換瞬間的功耗盡量減小,則工作頻率可以提高。
這就是戊類放大器。
我們已經(jīng)知道,在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率,必須采用低頻功率放大器,而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換為交流輸出的能量轉(zhuǎn)換器。
高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是輸出功率大和效率高,但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大,決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。
低頻功率放大器的工作頻率低,但相對頻帶寬度卻很寬。
例如,自20至20000Hz,高低頻率之比達1000倍。因此它們都是采用無調(diào)諧負載,如電阻、變壓器等。
高頻功率放大器的工作頻率高(由幾百kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz),但相對頻帶很窄。
例如,調(diào)幅廣播電臺(535-1605kHz的頻段范圍)的頻帶寬度為10kHz,如中心頻率取為1000kHz,則相對頻寬只相當(dāng)于中心頻率的百分之一。
中心頻率越高,則相對頻寬越小。因此,高頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載回路。
由于最后一特點,使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同:
低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類(限于推挽電路)狀態(tài);高頻功率放大器則一般都工作于丙類(某些特殊情況可工作于乙類)。
近年來,寬頻帶發(fā)射機的各中間級還廣泛采用一種新型的寬帶高頻功率放大器,它不采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載回路,而是以頻率響應(yīng)很寬的傳輸線作負載。
這樣,它可以在很寬的范圍內(nèi)變換工作頻率,而不必重新調(diào)諧。
綜上所述可見,高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點是要求輸出功率大,效率高;
它們的不同之點則是二者的工作頻率與相對頻寬不同,因而負載網(wǎng)絡(luò)和工作狀態(tài)也不同。