作为一名电子工程师,相信对于平时测试做压电陶瓷驱动的实验时,功率放大器的功劳是不可替代的,在信号发生器提供的电压和功率不够驱动的时候,功率放大器就起到了至关重要的作用,为了使其拥有更长的寿命,长久保持良好的性能状态,就需要掌握一些维护保养的秘诀。
Aigtek功率放大器可兼容市场主流的信号发生器,可根据设计和测试的需求,提供多用途解决方案。其主要特点如下:
注意事项:
(1)请勿自行在仪器上安装替代零件,或执行任何未经授权的修改。非厂家授权人员,严禁拆开机器。
(2)供给仪器的电源插座及电源插头,请确保仪器与大地正常连接。
(3)当启动输出后,请勿直接接触输出端子的金属部分或与之相连的导体。
(4)请将仪器置于通风干燥的环境中使用,环境温度不可超过40℃。请保持仪器清洁干燥,不要在潮湿的环境中使用,以免内部电路发生短路。
(5)如需要更换保险丝,请按本手册中指定的规格更换。
(6)严禁将本设备使用于生命维持系统或其他任何有安全要求的设备上。
(7)请勿以过快的频率连续开关本电源,可能会导致工作异常。
常规维护
1、更换保险丝
如果打开电源开关后,仪器没有启动,请检查保险丝是否已经烧掉。如果需要更换保险丝,先找出保险丝烧掉的原因,并作修正,然后换上新的保险丝再开机。保险丝座在电源插头底座的下方。
为了保证安全,请按预装的保险丝的式样及规格选择新的保险丝。更换前,请拔掉电源插头,并关闭功率放大器的电源开关。使用扁平起子将保险丝座撬开,更换新的保险,并重新插入底座即可。
2、清洁
请使用柔和的清洁剂或清水沾湿的布擦拭仪器。不可直接喷洒清洁剂到机器上,以防液体进入仪器内部造成短路。不要使用含碳氢化合物或氯化物的溶剂,也不可使用研磨的清洁剂。仪器再次通电前,请确保仪器表面已经干燥。
功率放大器主要应用于非线性光学、量子光学、量子通讯、量子测量等科学研究领域,在放大模式下输出可调节的直流电压或直流高压调制的函数信号,用于开环或闭环控制系统中,如在铯原子相干光谱研究中,用于光栅外腔半导体激光器的频率调谐;在“连续变量的量子密集编码系列实验中”用来锁定光学谐振腔;用于光学信号存储中环形腔的锁定等。
功率放大器简称“功放”,很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 功率放大器原理: 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大,就完成了功率放大。 功率放大器分类: 一、A类放大器: A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通,放大器可单管工作,也可以推挽工作,由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小,电路简单,调试方便,但效率较低,晶体管功耗大,效率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真,由于效率比较低。 二、B类放大器: B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率,在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波,所以必须用两管推挽工作,其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是“交越失真”较大,即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时,Q1、Q2都无法导通而引起的,所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。 三、AB类放大器: AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作,可以避免交越失真,交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真,有效率较高,晶体管功耗较小的特点。 四、D类放大器: D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。
高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求;
然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;
宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。
甲类放大器电流的流通角为360°,适用于小信号低功率放大。
乙类放大器电流的流通角约等于180°;丙类放大器电流的流通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。
高频功率放大器大多工作于丙类。
但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。
除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的了类放大和戊类放大。
丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。
如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。
这就是戊类放大器。
我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。
高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。
低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。
例如,自20至20000Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。
高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。
例如,调幅广播电台(535-1605kHz的频段范围)的频带宽度为10kHz,如中心频率取为1000kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。
中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。
由于最后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:
低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。
近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率响应很宽的传输线作负载。
这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。
综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大,效率高;
它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络和工作状态也不同。