放大器是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置,由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。

1.放大器的作用


高頻功率放大器用于發射機的末級,作用是將高頻已調波信號進行功率放大,以滿足發送功率的要求,然后經過天線將其輻射到空間,保證在一定區域內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。

放大器的作用

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2.放大器工作原理


高頻功率放大器是通信系統中發送裝置的重要組件。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,因此又稱為非調諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉換器件,它將電源供給的直流能量轉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通角的不同,將其分為甲、乙、丙三類工作狀態。甲類放大器電流的流通角為 360o,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 180o;丙類放大器電流的流通角則小于 180o。乙類和丙類都適用于大功率工作丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高者。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,只能用于采用調諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調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。

 

放大器工作原理

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3.放大器的分類


集成運算放大器主要類別下面對不同特性的集成運算放大器進行介紹。
通用型集成運算放大器
通用型集成運算放大器是指它的技術參數比較適中,可滿足大多數情況下的使用要求。通用型集成運算放大器又分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅰ型屬低增益運算放大器,Ⅱ型屬中增益運算放大器,Ⅲ型為高增益運算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的產品,其輸入失調電壓在 2mV 左右,開環增益一般大于 80dB。

 

放大器的分類

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高精度集成運算放大器
高精度集成運算放大器是指那些失調電壓小,溫度漂移非常小,以及增益、共模抑制比非常高的運算放大器。這類運算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運算放大器的失調電壓可小到幾微伏,溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。
高速型集成運算放大器
高速型集成運算放大器的輸出電壓轉換速率很大,有的可達 2~3kV/μS。
高輸入阻抗集成運算放大器
輸入阻抗集成運算放大器的輸入阻抗十分大,輸入電流非常小。這類運算放大器的輸入級往往采用 MOS 管。
低功耗集成運算放大器
低功耗集成運算放大器工作時的電流非常小,電源電壓也很低,整個運算放大器的功耗僅為幾十微瓦。這類集成運算放大器多用于便攜式電子產品中。
寬頻帶集成運算放大器
寬頻帶集成運算放大器的頻帶很寬,其單位增益帶寬可達千兆赫以上,往往用于寬頻帶放大電路中。
高壓型集成運算放大器
一般集成運算放大器的供電電壓在 15V 以下,而高壓型集成運算放大器的供電電壓可達數十伏。
功率型集成運算放大器
功率型集成運算放大器的輸出級,可向負載提供比較大的功率輸出。
光纖放大器
光纖放大器不但可對光信號進行直接放大,同時還具有實時、高增益、寬帶、在線、低噪聲、低損耗的全光放大功能,是新一代光纖通信系統中必不可少的關鍵器件;由于這項技術不僅解決了衰減對光網絡傳輸速率與距離的限制,更重要的是它開創了 1550nm 頻段的波分復用,從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光傳輸、光孤子傳輸等成為現實,是光纖通信發展史上的一個劃時代的里程碑。在目前實用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器(EDFA)、半導體光放大器SOA)和光纖拉曼放大器(FRA)等,其中摻鉺光纖放大器以其優越的性能現已廣泛應用于長距離、大容量、高速率的光纖通信系統、接入網、光纖 CATV 網、軍用系統(雷達多路數據復接、數據傳輸、制導等)等領域,作為功率放大器、中繼放大器和前置放大器。
光纖放大器一般都由增益介質、泵浦光和輸入輸出耦合結構組成。目前光纖放大器主要有摻鉺光纖放大器、半導體光放大器和光纖拉曼放大器三種,根據其在光纖網絡中的應用,光纖放大器主要有三種不同的用途:在發射機側用作功率放大器以提高發射機的功率;在接收機之前作光預放大器以極大地提高光接收機的靈敏度;在光纖傳輸線路中作中繼放大器以補償光纖傳輸損耗,延長傳輸距離。
有線電視干線放大器
干線放大器技術特點:
*.HYF-860B﹑HYF-750B﹑HYF-550B 系列溫度補償寬帶網絡干線放大器采用采用高性能飛利浦 CATV 專用放大模塊,保證了輸出信號功率大,頻帶寬,增益高,線性好,工作穩定。
*.前后兩級均衡調節電路,使信號電平平坦度好,有效解決電平“鼓包”現象,并且能使電平帶斜率輸出,適用于有線電視遠距離傳輸。
*.獨有的集成電路式溫度補償能改善由于高低氣溫差對電纜及放大器的影響,自動控制輸出電平的高低。
*.分支型﹑分配型輸出選擇功能適合實際線路的需要,節省開支;輸出饋電顯示功能,方便實用。
*.采用雙面金屬孔化電路板,優質環型變壓器電源,使放大器高頻性能優異,工作穩定可靠。
*.CATV 專用鋁合金壓鑄噴塑外殼,防雨、散熱、屏蔽特性好。
*.220V 交流供電或者 60V 集中饋電型任選。