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【摘要】在使用电子管时代,由于电子管的内阻很高(几千欧姆),在工作中生产很大热量,导致发射机散热系统(水冷与风冷)为多器件结构且技术结构相当复杂。2000年以后,工厂生产的发射机变成为小功率风冷,散热系统变成为只有一个风机。因为现在发射机的功放管更换成为场效应管,其内阻为0.2Ω左右,工作中生产热量很小。本文研究的重点,就是对调频发射机放大器功放管内阻小于1欧姆与负载输入阻抗50欧姆的匹配电路进行理论计算分析,用理论计算的方法来分析发射机电路的阻抗匹配。
【关键词】广播电视;发射机;理论计算;阻抗匹配
阻抗匹配是放大器电路中最主要的参数。阻抗匹配了,场效应管放大信号输出的功率全部送入负载,没有反射功率。在这里的阻抗匹配是指场效应管的内阻Ron(一般小于1Ω)与负载阻抗RL(一般为50Ω)通过阻抗匹配变换回路等效为相等。如果用定性分析的方法来分析电路匹配原理,是无法准确描述的。必须用定量分析的方法,就是通过计算来说明,发射机放大器的内阻,经过LC匹配回路后,实现了内阻等效到放大器输出端的阻抗與负载阻抗相等。
在实际的调频发射机多种电路中,场效应管BLF177与LC分立元件组成的最简单的功率放大器推动电路如图1所示。
通过网络查找得到BLF177的参数,得到内阻与栅压设置曲线图如图2所示。
在工作中,发射机停机时,立即测量放大器电路板的实际工作温度。一般为50℃。这样就可以通过图2-b曲线得到BLF177的工作时内阻为200mΩ,及0.2Ω。这只能说明场效应管工作时,确实生产的热量小。BLF177的栅压设置,最小是2伏,最大值3伏。一般设置为2.5V,及乙类工作状态。乙类工作状态说明,信号正半周时,场效应管工作内阻为0.2Ω,信号负半周时,场效应管工作内阻为∞Ω(无穷大阻抗)。作为电路分析,内阻大小的选择一般以静态电流与静态栅压来确定。
栅压为3V时,BLF177的静态电流0.3A,及静态状况下,场效应管的内阻为10Ω。
我单位调频发射机的工作频率视为100MHz,在图1中设C1等于60P。至此,知道了工作频率为100MHz、知道电路分立元件数值、知道场效应管内阻与负载阻抗值。所以,图1中的电感、电容值就可以直接用电抗表示,图1变化成图3所示的阻抗电路图。
阻抗匹配分析:
(1)、在图3电路中,B点对地的阻抗RL为50欧姆。RL与X5串联还是50欧姆,再与X4并联得到的电抗设为Z1:
Z1=33.85Ω -j23.4Ω。
(2)、设Z1再与X3串联得到的值为Z2:
Z2=33.85Ω –j5.4Ω。
(3)、设Z2与X2并联得到的值为Z3:
Z3=7.37Ω- j 12Ω
(4)、Z3与X1串联后得到的阻抗等于Z4=7.37Ω。
通过用理论计算来分析电路匹配的方法,能够把B点RL=50Ω的纯电阻,通过X1~X5变换回路,等效到A点的阻抗等效为7.37Ω。工作实践中,发射机全部通过调机,就是适当调整图1电路中的C1,发射机放大器电路全部能够达是完全匹配的,及驻波比VSWR=1。
广播电视工作者在实际工作中,就是通过多看、多学习、多计算来是提高广播电视工作者技术素质的。对电路进行理论计算的方法分析电路匹配,掌握此方法,在工作实践中,特别是进行更换放大器场效应管的维修过程中,在没有同型号元件时,就可以用其它参数接近的管子代换,这时通过计算来适当改变某个元件的数值,达到原机的效果。实现高质量维修的技术改造目的。
【关键词】广播电视;发射机;理论计算;阻抗匹配
阻抗匹配是放大器电路中最主要的参数。阻抗匹配了,场效应管放大信号输出的功率全部送入负载,没有反射功率。在这里的阻抗匹配是指场效应管的内阻Ron(一般小于1Ω)与负载阻抗RL(一般为50Ω)通过阻抗匹配变换回路等效为相等。如果用定性分析的方法来分析电路匹配原理,是无法准确描述的。必须用定量分析的方法,就是通过计算来说明,发射机放大器的内阻,经过LC匹配回路后,实现了内阻等效到放大器输出端的阻抗與负载阻抗相等。
在实际的调频发射机多种电路中,场效应管BLF177与LC分立元件组成的最简单的功率放大器推动电路如图1所示。
通过网络查找得到BLF177的参数,得到内阻与栅压设置曲线图如图2所示。
在工作中,发射机停机时,立即测量放大器电路板的实际工作温度。一般为50℃。这样就可以通过图2-b曲线得到BLF177的工作时内阻为200mΩ,及0.2Ω。这只能说明场效应管工作时,确实生产的热量小。BLF177的栅压设置,最小是2伏,最大值3伏。一般设置为2.5V,及乙类工作状态。乙类工作状态说明,信号正半周时,场效应管工作内阻为0.2Ω,信号负半周时,场效应管工作内阻为∞Ω(无穷大阻抗)。作为电路分析,内阻大小的选择一般以静态电流与静态栅压来确定。
栅压为3V时,BLF177的静态电流0.3A,及静态状况下,场效应管的内阻为10Ω。
我单位调频发射机的工作频率视为100MHz,在图1中设C1等于60P。至此,知道了工作频率为100MHz、知道电路分立元件数值、知道场效应管内阻与负载阻抗值。所以,图1中的电感、电容值就可以直接用电抗表示,图1变化成图3所示的阻抗电路图。
阻抗匹配分析:
(1)、在图3电路中,B点对地的阻抗RL为50欧姆。RL与X5串联还是50欧姆,再与X4并联得到的电抗设为Z1:
Z1=33.85Ω -j23.4Ω。
(2)、设Z1再与X3串联得到的值为Z2:
Z2=33.85Ω –j5.4Ω。
(3)、设Z2与X2并联得到的值为Z3:
Z3=7.37Ω- j 12Ω
(4)、Z3与X1串联后得到的阻抗等于Z4=7.37Ω。
通过用理论计算来分析电路匹配的方法,能够把B点RL=50Ω的纯电阻,通过X1~X5变换回路,等效到A点的阻抗等效为7.37Ω。工作实践中,发射机全部通过调机,就是适当调整图1电路中的C1,发射机放大器电路全部能够达是完全匹配的,及驻波比VSWR=1。
广播电视工作者在实际工作中,就是通过多看、多学习、多计算来是提高广播电视工作者技术素质的。对电路进行理论计算的方法分析电路匹配,掌握此方法,在工作实践中,特别是进行更换放大器场效应管的维修过程中,在没有同型号元件时,就可以用其它参数接近的管子代换,这时通过计算来适当改变某个元件的数值,达到原机的效果。实现高质量维修的技术改造目的。