運(yùn)算放大器在PDM廣播發(fā)射機(jī)上的典型應(yīng)用

吐?tīng)枌O江·吾加合買(mǎi)提

(作者單位：新疆廣電局8105臺(tái))

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運(yùn)算放大器在PDM廣播發(fā)射機(jī)上的典型應(yīng)用

吐?tīng)枌O江·吾加合買(mǎi)提

(作者單位：新疆廣電局8105臺(tái))

摘 要：運(yùn)算放大器是電路設(shè)計(jì)中不可缺少原器件之一，它在信號(hào)放大、模擬運(yùn)算、自動(dòng)化控制檢測(cè)等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。本文較詳細(xì)的介紹了運(yùn)算放大器在PDM中波發(fā)射機(jī)中的幾個(gè)典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：運(yùn)算放大器；模擬運(yùn)算；脈寬調(diào)制；緩沖放大

運(yùn)算放大器由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端組成，它是一種高增益放大器，具有輸入阻抗高，輸出阻抗低，增益無(wú)窮大（只受供電電壓的限制）等特點(diǎn),當(dāng)同相輸入端電壓高于反相輸入端時(shí)，輸出高電平，反之則輸出低電平。其主要完成緩沖放大、反相放大、同相放大、差分放大等各種放大運(yùn)算任務(wù)。在信號(hào)處理及自動(dòng)控制場(chǎng)合中，運(yùn)算放大器被廣泛應(yīng)用，以下是它在PDM廣播發(fā)射機(jī)上的幾個(gè)典型應(yīng)用。

1 對(duì)音頻信號(hào)的隔離緩沖放大及分配

把運(yùn)算放大器的輸出端與反相輸出端連接在一起，把它的同相輸入端作為外部信號(hào)輸入端使用，其放大倍數(shù)接近于1，可用在小信號(hào)的無(wú)損耗分配電路中。

比如,在原來(lái)的信號(hào)基本不受損失的前提下,把一路音頻信號(hào)分成若干路，用于該信號(hào)的監(jiān)看、監(jiān)測(cè)、監(jiān)聽(tīng)之用，我們可以設(shè)計(jì)以下電路，如圖1所示。

圖1 音頻信號(hào)無(wú)損耗分配電路

其中，TL084為內(nèi)含四個(gè)獨(dú)立運(yùn)算放大器IC,每一個(gè)運(yùn)算放大器通過(guò)如圖連接完成一個(gè)隔離緩沖放大器的作用，因?yàn)槠漭斎胱杩购芨?，放大倍?shù)幾乎等于1，對(duì)原信號(hào)幾乎不造成任何損耗的前提下，把原信號(hào)分成三路，提供給監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)看、監(jiān)測(cè)電路。

2 脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生

把音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成寬度隨音頻幅度而變化的方波，再用高效開(kāi)關(guān)放大器放大PDM波，通過(guò)濾波方式，恢復(fù)在PDM波中被放大的音頻信號(hào)，這是PDM固態(tài)發(fā)射機(jī)音頻處理方式的一大特色。以下是由運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的典型的PDM波產(chǎn)生電路，如圖2所示。

圖3 發(fā)射機(jī)功放溫度保護(hù)電路

圖2 PDM波產(chǎn)生電路

其原理：音頻加直流信號(hào)輸入運(yùn)算放大器的反相輸入端，而72kHz三角波輸入到運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器輸出的的則是幅度隨著音頻幅度而變化的脈寬調(diào)制（PDM）波。

3 功率放大器的溫度保護(hù)

發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，因元器件發(fā)熱或冷卻系統(tǒng)故障等燒壞功率放大器，這是一種常見(jiàn)故障現(xiàn)象。圖3是一種發(fā)射機(jī)上常用的功率放大器溫度保護(hù)電路。

電路的工作原理：

當(dāng)功放冷卻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速正常時(shí)，紅外線收發(fā)式轉(zhuǎn)速傳感器向三極管BG的基極送來(lái)占空比固定的方波，使電容不停地通過(guò)三極管BG放電，LM324-A的同相輸入點(diǎn)電壓高于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出高電平。反之，當(dāng)功放冷卻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速明顯變慢或停止時(shí)，紅外線收發(fā)式轉(zhuǎn)速傳感器向三極管BG的基極從來(lái)占空比發(fā)生變化，或變?yōu)榈碗娖?，三極管BG來(lái)不及放電或停止放電，使LM324-A的同相輸入點(diǎn)電壓低于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出低電平。

當(dāng)貼片式溫度傳感器RT的溫度低于功放正常工作溫度時(shí)，LM324-B的同相輸入點(diǎn)電壓高于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出高電平,反之，當(dāng)貼片式溫度傳感器RT的溫度高于功放正常工作溫時(shí)，使LM324-B的同相輸入點(diǎn)電壓低于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出低電平。

在以上兩個(gè)監(jiān)測(cè)電路中，無(wú)論冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速異?；蚬Ψ艤囟冗^(guò)高都導(dǎo)致與非門(mén)輸入端變?yōu)榈碗娖剑?，此時(shí)與非門(mén)應(yīng)輸出高電平，封鎖功放，防止其燒壞。