ФМУСЕР РФ појачивач снаге тест напона за тестирање појачивача снаге АМ предајника (ПА) и бафер појачала

Тестирање плоче РФ појачавача снаге | АМ пуштање у рад решење од ФМУСЕР

 

РФ појачала снаге и бафер појачала су најважнији делови АМ предајника и увек играју кључну улогу у раном дизајну, испоруци и накнадном одржавању.

 

Ове основне компоненте омогућавају исправан пренос РФ сигнала. У зависности од нивоа снаге и снаге коју пријемник захтева да идентификује и декодира сигнал, свако оштећење може оставити предајнике за емитовање са изобличењем сигнала, смањеном потрошњом енергије и још много тога.

 

 

За каснији ремонт и одржавање основних компоненти радиодифузних предајника, неопходна је нека важна опрема за тестирање. ФМУСЕР-ово РФ решење за мерење вам помаже да верификујете свој дизајн кроз неупоредиве перформансе РФ мерења.

 

Како то функционише

 

Углавном се користи за тестирање када се плоча појачала снаге и плоча појачала бафера АМ предајника не могу потврдити након поправке.

 

 

Карактеристике

 

• Напајање испитног стола је АЦ220В, а панел има прекидач за напајање. Интерно генерисано -5в, 40в и 30в обезбеђује уграђено прекидачко напајање.
• На горњем делу испитног стола налазе се интерфејси за баферски излаз К9: Ј1 и Ј2, К9 интерфејси за испитивање излаза појачавача снаге: Ј1 и Ј2 и индикатор напона појачавача снаге (59Ц23). Ј1 и Ј2 су повезани на двоструко интегрисани осцилоскоп.
• Лева страна доњег дела стола за испитивање је позиција за испитивање појачања бафера, а десна страна је тест плоче појачала снаге.

 

инструкције

 

• Ј1: Тестирајте прекидач за напајање
• С1: Прекидач за тестирање плоче појачала и прекидача за тестирање бафер плоче
• С3/С4: Тестирање плоче појачивача снаге лево и десно избор укључивања или искључивања сигнала за укључивање.

 

РФ појачало снаге: шта је то и како функционише?

 

У радио пољу, РФ појачало снаге (РФ ПА) или појачало снаге радио фреквенције је уобичајен електронски уређај који се користи за појачавање и излаз улазног садржаја, који се често изражава као напон или снага, док је функција РФ појачавача снаге подизање ствари које „апсорбује“ до одређеног нивоа и „извози их у спољашњи свет“.

 

Како то функционише?

 

Обично је РФ појачало снаге уграђено у предајник у облику плоче. Наравно, РФ појачало може бити и посебан уређај повезан на излаз предајника мале снаге преко коаксијалног кабла. Због ограниченог простора, ако сте заинтересовани, добродошли Оставите коментар и ажурираћу га једног дана у будућности :).

 

Значај РФ појачивача снаге је да добије довољно велику излазну снагу РФ. То је зато што ће, пре свега, у предњем колу предајника, након што се аудио сигнал унесе са аудио извора преко линије података, он ће бити конвертован у веома слаб РФ сигнал кроз модулацију, али ови слаби сигнали нису довољни да задовоље широку покривеност емитовањем. Због тога, ови РФ модулисани сигнали пролазе кроз серију појачања (баферски степен, средњи степен појачања, завршни степен појачања снаге) кроз РФ појачавач снаге док се не појача до довољне снаге и затим прође кроз одговарајућу мрежу. Коначно, може се напајати до антене и зрачити.

 

За рад пријемника, примопредајник или јединица предајник-пријемник може имати интерни или екстерни прекидач за пренос/пријем (Т/Р). Задатак Т/Р прекидача је да по потреби пребаци антену на предајник или пријемник.

 

Која је основна структура РФ појачивача снаге?

 

Главни технички показатељи РФ појачавача снаге су излазна снага и ефикасност. Како побољшати излазну снагу и ефикасност је срж циљева дизајна РФ појачавача снаге.

 

РФ појачавач снаге има одређену радну фреквенцију, а изабрана радна фреквенција мора бити унутар његовог фреквентног опсега. За радну фреквенцију од 150 мегахерца (МХз), РФ појачало снаге у опсегу од 145 до 155 МХз би било прикладно. РФ појачало снаге са фреквенцијским опсегом од 165 до 175 МХз неће моћи да ради на 150 МХз.

 

Обично, у РФ појачивачу снаге, основна фреквенција или одређени хармоник се може изабрати помоћу ЛЦ резонантног кола како би се постигло појачање без изобличења. Поред тога, хармоничке компоненте на излазу треба да буду што је могуће мање да би се избегле сметње са другим каналима.

 

РФ кола за појачавање снаге могу користити транзисторе или интегрисана кола за генерисање појачања. У дизајну РФ појачивача снаге, циљ је да има довољно појачања да би се произвела жељена излазна снага, уз истовремено омогућавање привремене и мале неусклађености између предајника и антенског фидера и саме антене. Импеданса антенског фидера и саме антене је обично 50 ома.

 

У идеалном случају, комбинација антене и напојне линије ће представљати чисто отпорну импеданцију на радној фреквенцији.

Зашто је потребно РФ појачало?

 

Као главни део предајног система, значај РФ појачивача снаге је очигледан. Сви знамо да професионални предајник често укључује следеће делове:

 

1. Чврста шкољка: обично је направљена од легуре алуминијума, што је већа цена.
2. Аудио улазна плоча: углавном се користи за добијање улазног сигнала из аудио извора и повезивање предајника и аудио извора помоћу аудио кабла (као што је КСЛР, 3.45 мм, итд.). Плоча за аудио улаз се обично поставља на задњу плочу предајника и представља правоугаони паралелепипед са односом ширине и висине од приближно 4:1.
3. Напајање: Користи се за напајање. Различите земље имају различите стандарде напајања, као што су 110В, 220В, итд. У неким великим радио станицама, уобичајено напајање је 3-фазни 4-жични систем (380В/50Хз) у складу са стандардом. То је такође индустријско земљиште по стандарду који се разликује од стандарда за електричну енергију.
4. Контролна табла и модулатор: обично се налазе на најупадљивијем месту на предњој плочи предајника, састављен од инсталационог панела и неких функцијских тастера (дугме, контролни тастери, екран, итд.), који се углавном користе за претварање аудио улазног сигнала у РФ сигнал (веома слаб).
5. РФ појачало снаге: обично се односи на плочу појачала снаге, која се углавном користи за појачавање слабог улаза РФ сигнала из модулационог дела. Састоји се од ПЦБ-а и серије сложених компоненти урезивања (као што су РФ улазне линије, чипови за појачало снаге, филтери, итд.), И повезан је са системом антенског фидера преко РФ излазног интерфејса.
6. Напајање и вентилатор: Спецификације су направљене од стране произвођача предајника, углавном се користе за напајање и одвођење топлоте

 

Међу њима, РФ појачало снаге је најјезгровитији, најскупљи и најлакше спаљен део предајника, што је углавном одређено начином на који ради: излаз РФ појачавача снаге се затим повезује са спољном антеном.

 

Већина антена се може подесити тако да када се комбинују са фидером, обезбеђују најидеалнију импедансу за предајник. Ово усклађивање импедансе је потребно за максимални пренос снаге са предајника на антену. Антене имају нешто другачије карактеристике у фреквенцијском опсегу. Важан тест је да се осигура да је рефлектована енергија од антене до фидера и назад до предајника довољно ниска. Када је неусклађеност импедансе превисока, РФ енергија послата антени може да се врати у предајник, стварајући висок однос стојећих таласа (СВР), узрокујући да снага преноса остане у РФ појачивачу снаге, узрокујући прегревање, па чак и оштећење активног компоненте.

 

Ако појачало може да има добре перформансе, онда може допринети више, што одражава његову сопствену „вредност“, али ако постоје одређени проблеми са појачалом, онда након почетка рада или рада неко време, не само да не може дуже Дајте било какав "допринос", али може доћи до неких неочекиваних "шокева". Такви "шокови" су погубни за спољни свет или сам појачавач.

 

Буфер појачало: шта је то и како функционише?

 

У АМ предајницима се користе бафер појачала.

 

АМ предајник се састоји од степена осцилатора, степена бафера и множитеља, степена драјвера и степена модулатора, где главни осцилатор напаја бафер појачало, а затим баферски степен.

 

Степен поред осцилатора назива се бафер или бафер појачавач (понекад једноставно назван бафер) - назван тако јер изолује осцилатор од појачавача снаге.

 

Према Википедији, бафер појачало је појачало које обезбеђује конверзију електричне импедансе из једног кола у друго како би се извор сигнала заштитио од било које струје (или напона, за струјни бафер) коју оптерећење може да произведе.

 

У ствари, на страни предајника, појачавач бафера се користи да изолује главни осцилатор од осталих степени предајника, без бафера, када се појачавач снаге промени, он ће се рефлектовати назад на осцилатор и проузроковати да промени фреквенцију, и ако осцилација Ако предајник промени фреквенцију, пријемник ће изгубити контакт са предајником и добити непотпуне информације.

 

Како то функционише?

 

Главни осцилатор у АМ предајнику производи стабилну подхармоничку носећу фреквенцију. Кристални осцилатор се користи за генерисање ове стабилне субхармоничке осцилације. Након тога, фреквенција се повећава до жељене вредности помоћу хармонијског генератора. Носећа фреквенција треба да буде веома стабилна. Свака промена ове фреквенције може да изазове сметње другим предајним станицама. Као резултат тога, пријемник ће прихватити програме са више предајника.

 

Подешена појачала која обезбеђују високу улазну импеданцију на фреквенцији главног осцилатора су бафер појачала. Помаже у спречавању било какве промене струје оптерећења. Због велике улазне импедансе на радној фреквенцији главног осцилатора, промене не утичу на главни осцилатор. Због тога, бафер појачавач изолује главни осцилатор од осталих степена тако да ефекти оптерећења не мењају фреквенцију главног осцилатора.

 

Испитна станица за РФ појачало: шта је то и како функционише

 

Термин „тестна клупа“ користи језик описа хардвера у дигиталном дизајну да би описао тестни код који инстанцира ДУТ и покреће тестове.

 

Тест клупа

 

Испитни сто или радни сто за тестирање је окружење које се користи за проверу исправности или исправности дизајна или модела.

 

Термин је настао у тестирању електронске опреме, где би инжењер седео на лабораторијској клупи, држао алате за мерење и манипулацију као што су осцилоскопи, мултиметри, лемилице, секачи жице итд., и ручно проверавао исправност уређаја који се тестира (ДУТ).

 

У контексту софтверског или фирмверског или хардверског инжењеринга, тестна станица је окружење у којем се производ у развоју тестира уз помоћ софтверских и хардверских алата. У неким случајевима, софтвер може захтевати мање модификације да би радио са тестном групом, али пажљиво кодирање осигурава да се промене лако могу поништити и да се не уносе грешке.

 

Друго значење појма „пробни кревет“ је изоловано, контролисано окружење, веома слично производном окружењу, али није ни сакривено ни видљиво јавности, купцима итд. Стога је безбедно правити промене јер није укључен крајњи корисник.

 

РФ уређај у тестирању (ДУТ)

 

Уређај на тестирању (ДУТ) је уређај који је тестиран да би се утврдиле перформансе и стручност. ДУТ такође може бити компонента већег модула или јединице која се зове јединица под тестом (УУТ). Проверите да ли на ДУТ-у има кварова да бисте били сигурни да уређај исправно ради. Тест је дизајниран да спречи оштећени уређаји да дођу на тржиште, што такође може смањити трошкове производње.

 

Уређај на тестирању (ДУТ), такође познат као уређај који се тестира (ЕУТ) и јединица под тестом (УУТ), је инспекција произведеног производа која се тестира када је први пут произведена или касније у његовом животном циклусу као део текућег функционалног тестирања и калибрацију. Ово може укључивати тестирање након поправке како би се утврдило да ли производ ради према оригиналним спецификацијама производа.

 

У тестовима полупроводника, уређај који се тестира је матрица на плочици или завршни упаковани део. Користећи систем повезивања, повежите компоненте на аутоматску или ручну опрему за тестирање. Опрема за тестирање затим напаја компоненту, даје стимулативне сигнале и мери и процењује излаз опреме. На овај начин, тестер утврђује да ли одређени уређај који се тестира испуњава спецификацију уређаја.

 

Уопштено говорећи, РФ ДУТ може бити дизајн кола са било којом комбинацијом и бројем аналогних и РФ компоненти, транзистора, отпорника, кондензатора, итд., погодних за симулацију са Агилент Цирцуит Енвелопе Симулатором. Сложенијим РФ круговима ће бити потребно више времена да симулирају и потроше више меморије.

 

Време симулације тестног стола и захтеви за меморијом могу се сматрати комбинацијом мерења на тестној бази са захтевима најједноставнијег РФ кола плус захтевима за симулацију омотача кола за РФ ДУТ од интереса.

 

РФ ДУТ повезан са бежичном испитном клупом се често може користити са испитном клупом за обављање подразумеваних мерења подешавањем параметара испитног стола. Подразумевана подешавања параметара мерења су доступна за типичан РФ ДУТ:

 

• Потребан је улазни (РФ) сигнал са константном фреквенцијом носиоца радио фреквенције. Излаз извора РФ сигнала на испитном столу не производи РФ сигнал чија фреквенција РФ носиоца варира током времена. Међутим, тестна плоча ће подржавати излазни сигнал који садржи фазу РФ носиоца и модулацију фреквенције, што се може представити одговарајућим променама И и К енвелопе на константној фреквенцији РФ носиоца.
• Производи се излазни сигнал са константном фреквенцијом РФ носиоца. Улазни сигнал испитног стола не сме да садржи носећу фреквенцију чија фреквенција варира током времена. Међутим, тестна плоча ће подржавати улазне сигнале који садрже фазни шум РФ носиоца или временски променљиви Доплеров помак РФ носача. Очекује се да ће ове пертурбације сигнала бити представљене одговарајућим променама И и К омотача на константној фреквенцији РФ носиоца.
• Потребан је улазни сигнал из генератора сигнала са отпором извора од 50 ома.
• Потребан је улазни сигнал без спектралног зрцаљења.
• Генеришите излазни сигнал за који је потребан спољни отпорник оптерећења од 50 ома.
• Производи излазни сигнал без спектралног огледања.
• Ослоните се на сто за тестирање да бисте извршили било какво филтрирање пропусног опсега у вези са мерењем излазног сигнала РФ ДУТ-а.

 

Основе АМ предајника које треба да знате

 

Предајник који емитује АМ сигнал назива се АМ предајник. Ови предајници се користе у средњеталасном (МВ) и краткоталасном (СВ) фреквентном опсегу АМ емитовања. МВ опсег има фреквенције између 550 кХз и 1650 кХз, а СВ опсег има фреквенције од 3 МХз до 30 МХз.

 

Два типа АМ предајника који се користе на основу снаге преноса су:

 

1. висок ниво
2. низак ниво

 

Предајници високог нивоа користе модулацију високог нивоа, а предајници ниског нивоа користе модулацију ниског нивоа. Избор између две модулационе шеме зависи од предајне снаге АМ предајника. У радиодифузним предајницима чија снага преноса може бити реда величине киловата, користи се модулација високог нивоа. У предајницима мале снаге који захтевају само неколико вати снаге преноса, користи се модулација ниског нивоа.

 

Предајници високог и ниског нивоа

 

Слика испод приказује блок дијаграм предајника високог и ниског нивоа. Основна разлика између два предајника је појачање снаге носиоца и модулисаних сигнала.

 

Слика (а) приказује блок дијаграм напредног АМ предајника.

 

Слика (а) је нацртана за аудио пренос. У преносу високог нивоа, снага носиоца и модулисаних сигнала се појачава пре него што се примени на степен модулатора, као што је приказано на слици (а). Код модулације ниског нивоа, снага два улазна сигнала у степен модулатора се не појачава. Потребна снага преноса се добија из последњег степена предајника, појачивача снаге Ц класе.

 

Делови слике (а) су:

 

1. Осцилатор носиоца
2. Буффер Амплифиер
3. Мултипликатор фреквенције
4. Појачало
5. Аудио ланац
6. Модулирано појачало снаге Ц класе
7. Осцилатор носиоца

 

Осцилатор носиоца генерише сигнал носиоца у опсегу радио фреквенција. Фреквенција носиоца је увек висока. Пошто је тешко генерисати високе фреквенције са добром стабилношћу фреквенције, осцилатори носиоца генеришу подмноже са жељеном фреквенцијом носиоца. Ова подоктава се множи са степеном множења да би се добила жељена фреквенција носиоца. Такође, кристални осцилатор се може користити у овој фази за генерисање нискофреквентног носача са најбољом стабилношћу фреквенције. Степен множења фреквенције затим повећава носећу фреквенцију до жељене вредности.

 

Буффер Амп

 

Сврха бафер појачивача је двострука. Прво поклапа излазну импедансу осцилатора носиоца са улазном импедансом множитеља фреквенције, следеће фазе осцилатора носиоца. Затим изолује осцилатор носиоца и множилац фреквенције.

 

Ово је неопходно како множитељ не би извукао велике струје из осцилатора носиоца. Ако се то догоди, фреквенција осцилатора носиоца неће бити стабилна.

 

Мултипликатор фреквенције

 

Подмножена фреквенција сигнала носиоца који производи осцилатор носиоца се сада примењује на множилац фреквенције преко бафер појачавача. Овај степен је познат и као генератор хармоника. Мултипликатор фреквенције производи више хармонике фреквенције носећег осцилатора. Мултипликатор фреквенције је подешено коло које се подешава на носећу фреквенцију која треба да се пренесе.

 

Повер Амп

 

Снага сигнала носиоца се затим појачава у степену појачала снаге. Ово је основни захтев за предајник високог нивоа. Појачала снаге класе Ц обезбеђују струјне импулсе велике снаге сигнала носиоца на својим излазима.

Аудио ланац

 

Аудио сигнал који се емитује добија се из микрофона као што је приказано на слици (а). Појачало аудио драјвера појачава напон овог сигнала. Ово појачање је неопходно за погон аудио појачала. Затим, појачало снаге класе А или класе Б појачава снагу аудио сигнала.

 

Модулирано појачало класе Ц

 

Ово је излазни степен предајника. Модулирани аудио сигнал и сигнал носиоца се примењују на ову фазу модулације након појачања снаге. У овој фази долази до модулације. Појачало класе Ц такође појачава снагу АМ сигнала на повратну снагу преноса. Овај сигнал се на крају преноси до антене, која зрачи сигнал у простор за пренос.

 

Слика (б): Блок дијаграм АМ предајника ниског нивоа

 

АМ предајник ниског нивоа приказан на слици (б) је сличан предајнику високог нивоа осим што се снага носача и аудио сигнала не појачавају. Ова два сигнала се примењују директно на модулисано појачало снаге Ц класе.

 

Модулација се дешава током ове фазе, а снага модулисаног сигнала се појачава до жељеног нивоа снаге преноса. Предајна антена тада преноси сигнал.

 

Спајање излазног степена и антене

 

Излазни степен модулисаног појачивача снаге Ц класе доводи сигнал до предајне антене. Да би се пренела максимална снага са излазног степена на антену, импедансе две секције морају да се поклапају. За ово је потребна одговарајућа мрежа. Подударање између њих треба да буде савршено на свим фреквенцијама преноса. Пошто је потребно усклађивање на различитим фреквенцијама, у мрежи за усклађивање се користе индуктори и кондензатори који обезбеђују различите импедансе на различитим фреквенцијама.

 

Помоћу ових пасивних компоненти мора се изградити одговарајућа мрежа. Као што је приказано на слици (ц) испод.

 

Слика (ц): Дуал Пи одговарајућа мрежа

 

Одговарајућа мрежа која се користи за спајање излазног степена предајника и антене назива се дуал π мрежа. Мрежа је приказана на слици (ц). Састоји се од два индуктора Л1 и Л2 и два кондензатора Ц1 и Ц2. Вредности ових компоненти се бирају тако да улазна импеданса мреже буде између 1 и 1'. Слика (ц) је приказана тако да одговара излазној импеданси излазног степена предајника. Штавише, излазна импеданса мреже одговара импеданси антене.

 

Мрежа двоструког π подударања такође филтрира нежељене фреквенцијске компоненте које се појављују на излазу последње фазе предајника. Излаз модулисаног појачала снаге Ц класе може да садржи веома непожељне више хармонике, као што су други и трећи хармоници. Фреквенцијски одзив мреже за усклађивање је подешен да потпуно одбаци ове нежељене више хармонике и само се жељени сигнал повезује са антеном.