FMUSER RF-kragversterker-spanningstoetsbank vir AM-senderkragversterker (PA) en bufferversterkertoetsing

RF-kragversterkerbordtoetsing | AM ingebruikneming oplossing van FMUSER

 

RF-kragversterkers en bufferversterkers is die belangrikste dele van AM-senders en speel altyd 'n sleutelrol in vroeë ontwerp, aflewering en na-onderhoud.

 

Hierdie basiese komponente maak die korrekte oordrag van RF-seine moontlik. Afhangende van die kragvlak en die sterkte wat deur die ontvanger benodig word om die sein te identifiseer en te dekodeer, kan enige skade uitsendingsenders met seinvervorming, verminderde kragverbruik, en meer laat.

 

 

Vir die latere opknapping en instandhouding van die kernkomponente van uitsaai-senders, is 'n paar belangrike toetstoerusting noodsaaklik. FMUSER se RF-metingsoplossing help jou om jou ontwerp te verifieer deur ongeëwenaarde RF-metingsprestasie.

 

Hoe dit werk

 

Dit word hoofsaaklik gebruik vir toetsing wanneer die kragversterkerbord en bufferversterkerbord van die AM-sender nie na herstel bevestig kan word nie.

 

 

Kenmerke

 

• Die kragtoevoer van die toetsbank is AC220V, en die paneel het 'n kragskakelaar. Intern gegenereerde -5v, 40v en 30v word voorsien deur die ingeboude skakelkragtoevoer.
• Daar is buffer-uitsettoets Q9-koppelvlakke op die boonste gedeelte van die toetsbank: J1 en J2, kragversterker-uitsettoets Q9-koppelvlakke: J1 en J2, en kragversterker-spanningsaanwyser (59C23). J1 en J2 is aan die dubbel-geïntegreerde ossilloskoop gekoppel.
• Die linkerkant van die onderste deel van die toetsbank is die bufferversterkingstoetsposisie, en die regterkant is die kragversterkerbordtoets.

 

instruksies

 

• J1: Toets die kragskakelaar
• S1: Versterkerbordtoets en bufferbordtoetskieserskakelaar
• S3/S4: Kragversterkerbordtoets links en regs aanskakelsein-aan- of afskakelkeuse.

 

RF-kragversterker: wat dit is en hoe dit werk?

 

In die radioveld is 'n RF-kragversterker (RF PA), of radiofrekwensie-kragversterker 'n algemene elektroniese toestel wat gebruik word om insetinhoud te versterk en uit te voer, wat dikwels uitgedruk word as spanning of drywing, terwyl die RF-kragversterker se funksie is om te verhoog die dinge wat dit tot op 'n sekere vlak "absorbeer" en dit "na die buitewêreld uitvoer."

 

Hoe werk dit?

 

Gewoonlik word die RF-kragversterker in die sender in die vorm van 'n stroombaanbord ingebou. Natuurlik kan die RF-kragversterker ook 'n afsonderlike toestel wees wat deur 'n koaksiale kabel aan die uitset van die laekraguitset-sender gekoppel is. Weens die beperkte spasie, as jy belangstel, welkom Laat 'n opmerking en ek sal dit eendag in die toekoms opdateer :).

 

Die betekenis van die RF-kragversterker is om 'n voldoende groot RF-uitsetkrag te verkry. Dit is omdat, in die eerste plek, in die voorkantkring van die sender, nadat die klanksein vanaf die klankbrontoestel deur die datalyn ingevoer is, dit deur modulasie in 'n baie swak RF-sein omgeskakel sal word, maar hierdie swak seine is nie genoeg om aan die grootskaalse uitsaaidekking te voldoen nie. Daarom gaan hierdie RF-gemoduleerde seine deur 'n reeks versterking (bufferstadium, intermediêre versterkingstadium, finale drywingsversterkerstadium) deur die RF-kragversterker totdat dit tot voldoende krag versterk word en dan deur die ooreenstemmende netwerk gevoer word. Uiteindelik kan dit na die antenna gevoer word en uitgestraal word.

 

Vir ontvangerwerking kan die transceiver of sender-ontvanger eenheid 'n interne of eksterne transceiver/ontvang (T/R) skakelaar hê. Die taak van die T/R-skakelaar is om die antenna na die sender of ontvanger oor te skakel soos nodig.

 

Wat is die basiese struktuur van 'n RF-kragversterker?

 

Die belangrikste tegniese aanwysers van RF-kragversterkers is uitsetkrag en doeltreffendheid. Hoe om uitsetkrag en doeltreffendheid te verbeter, is die kern van die ontwerpdoelwitte van RF-kragversterkers.

 

Die RF-kragversterker het 'n gespesifiseerde bedryfsfrekwensie, en die geselekteerde bedryfsfrekwensie moet binne sy frekwensiereeks wees. Vir 'n bedryfsfrekwensie van 150 megahertz (MHz), sal 'n RF-kragversterker in die reeks van 145 tot 155 MHz geskik wees. 'n RF-kragversterker met 'n frekwensiereeks van 165 tot 175 MHz sal nie op 150 MHz kan werk nie.

 

Gewoonlik, in die RF-kragversterker, kan die fundamentele frekwensie of 'n sekere harmoniese deur die LC-resonansiekring gekies word om vervormingsvrye versterking te verkry. Daarbenewens moet die harmoniese komponente in die uitset so klein as moontlik wees om inmenging met ander kanale te vermy.

 

RF-kragversterkerkringe kan transistors of geïntegreerde stroombane gebruik om versterking te genereer. In RF-kragversterkerontwerp is die doel om voldoende versterking te hê om die verlangde uitsetkrag te produseer, terwyl dit voorsiening maak vir 'n tydelike en klein wanverhouding tussen die sender en antenna-toevoer en die antenna self. Die impedansie van die antenna-toevoer en die antenna self is gewoonlik 50 ohm.

 

Ideaal gesproke sal die antenna en voerlynkombinasie 'n suiwer weerstandsimpedansie by die bedryfsfrekwensie aanbied.

Waarom is RF-kragversterker nodig?

 

As die hoofdeel van die oordragstelsel is die belangrikheid van die RF-kragversterker vanselfsprekend. Ons weet almal dat 'n professionele uitsaai-sender dikwels die volgende dele insluit:

 

1. Rigiede dop: gewoonlik gemaak van aluminiumlegering, hoe hoër die prys.
2. Oudio-invoerbord: word hoofsaaklik gebruik om seininvoer vanaf die klankbron te verkry, en verbind die sender en die oudiobron met 'n oudiokabel (soos XLR, 3.45MM, ens.). Die oudio-invoerbord word gewoonlik op die agterpaneel van die sender geplaas en is 'n reghoekige parallelepiped met 'n aspekverhouding van ongeveer 4:1.
3. Kragtoevoer: Dit word gebruik vir kragtoevoer. Verskillende lande het verskillende kragtoevoerstandaarde, soos 110V, 220V, ens. In sommige grootskaalse radiostasies is die algemene kragtoevoer 'n 3 Fase 4 Draadstelsel (380V/50Hz) volgens die standaard. Dit is ook 'n nywerheidsgrond volgens die standaard, wat verskil van die siviele elektrisiteitstandaard.
4. Beheerpaneel en modulator: gewoonlik geleë in die mees opvallende posisie op die voorpaneel van die sender, saamgestel uit die installasiepaneel en sommige funksiesleutels (knop, beheersleutels, vertoonskerm, ens.), word hoofsaaklik gebruik om die oudio-invoersein om te skakel in RF-sein (baie flou).
5. RF-kragversterker: verwys gewoonlik na die kragversterkerbord, wat hoofsaaklik gebruik word om die swak RF-seininsette van die modulasiedeel te versterk. Dit bestaan ​​uit 'n PCB en 'n reeks komplekse komponent-etse (soos RF-invoerlyne, kragversterkerskyfies, filters, ens.), En dit is deur die RF-uitsetkoppelvlak aan die antenna-toevoerstelsel gekoppel.
6. Kragtoevoer en waaier: Die spesifikasies word deur die sendervervaardiger gemaak, hoofsaaklik gebruik vir kragtoevoer en hitte-afvoer

 

Onder hulle is die RF-kragversterker die mees kern, die duurste en die maklikste verbrandde deel van die sender, wat hoofsaaklik bepaal word deur hoe dit werk: die uitset van die RF-kragversterker word dan aan 'n eksterne antenna gekoppel.

 

Die meeste antennas kan so ingestel word dat wanneer dit met die toevoer gekombineer word, hulle die mees ideale impedansie vir die sender bied. Hierdie impedansiepassing is nodig vir maksimum kragoordrag vanaf die sender na die antenna. Antennas het effens verskillende eienskappe in die frekwensiereeks. ’n Belangrike toets is om te verseker dat die gereflekteerde energie vanaf die antenna na die toevoer en terug na die sender laag genoeg is. Wanneer die impedansie-wanaanpassing te hoog is, kan die RF-energie wat na die antenna gestuur word, terugkeer na die sender, wat 'n hoë staandegolfverhouding (SWR) skep, wat veroorsaak dat die uitsaaikrag in die RF-kragversterker bly, wat oorverhitting en selfs skade aan aktiewe veroorsaak. komponente.

 

As die versterker goeie werkverrigting kan hê, dan kan dit meer bydra, wat sy eie "waarde" weerspieël, maar as daar sekere probleme met die versterker is, kan dit nie net nadat dit vir 'n tydperk begin werk of gewerk het nie. langer Verskaf enige "bydrae", maar daar kan 'n paar onverwagte "skokke" wees. Sulke "skokke" is rampspoedig vir die buitewêreld of die versterker self.

 

Bufferversterker: wat dit is en hoe dit werk?

 

Bufferversterkers word in AM-senders gebruik.

 

Die AM-sender bestaan ​​uit 'n ossillator stadium, 'n buffer en vermenigvuldiger stadium, 'n drywer stadium, en 'n modulator stadium, waar die hoof ossillator die buffer versterker aandryf, gevolg deur die buffer stadium.

 

Die verhoog langs die ossillator word 'n buffer of bufferversterker genoem (soms bloot 'n buffer genoem) - so genoem omdat dit die ossillator van die drywingsversterker isoleer.

 

Volgens Wikipedia is 'n bufferversterker 'n versterker wat elektriese impedansie-omskakeling van een stroombaan na 'n ander verskaf om die seinbron te beskerm teen enige stroom (of spanning, vir 'n stroombuffer) wat die las mag produseer.

 

Trouens, aan die senderkant word die bufferversterker gebruik om die hoofossillator van die ander stadiums van die sender te isoleer, sonder die buffer, sodra die drywingsversterker verander, sal dit terugreflekteer na die ossillator en veroorsaak dat dit frekwensie verander, en as die ossillasie As die sender die frekwensie verander, sal die ontvanger kontak met die sender verloor en onvolledige inligting ontvang.

 

Hoe werk dit?

 

Die hoof ossillator in 'n AM-sender produseer 'n stabiele sub-harmoniese drafrekwensie. Die kristal-ossillator word gebruik om hierdie stabiele sub-harmoniese ossillasie te genereer. Daarna word die frekwensie tot die verlangde waarde verhoog deur middel van 'n harmoniese generator. Die drafrekwensie moet baie stabiel wees. Enige verandering in hierdie frekwensie kan steuring vir ander uitsaaistasies veroorsaak. Gevolglik sal die ontvanger programme van verskeie senders aanvaar.

 

Gestemde versterkers wat hoë insetimpedansie by die hoofossillatorfrekwensie verskaf, is bufferversterkers. Dit help om enige verandering in lasstroom te voorkom. As gevolg van sy hoë insetimpedansie by die bedryfsfrekwensie van die hoofossillator, beïnvloed veranderinge nie die hoofossillator nie. Daarom isoleer die bufferversterker die hoofossillator van die ander stadiums sodat laai-effekte nie die frekwensie van die hoofossillator verander nie.

 

RF-kragversterker-toetsbank: wat dit is en hoe dit werk

 

Die term "toetsbank" gebruik 'n hardeware-beskrywingstaal in digitale ontwerp om die toetskode te beskryf wat die DUT instansieer en die toetse uitvoer.

 

Toetsbank

 

'n Toetsbank of toetswerkbank is 'n omgewing wat gebruik word om die korrektheid of gesonde verstand van 'n ontwerp of model te verifieer.

 

Die term het sy oorsprong in die toetsing van elektroniese toerusting, waar 'n ingenieur op 'n laboratoriumbank sou sit, meet- en manipulasiegereedskap soos ossilloskope, multimeters, soldeerboute, draadsnyers, ens. (DUT).

 

In die konteks van sagteware of firmware of hardeware-ingenieurswese is 'n toetsbank 'n omgewing waarin 'n produk wat ontwikkel word, getoets word met behulp van sagteware en hardeware-instrumente. In sommige gevalle kan die sagteware geringe wysigings benodig om met die toetsbank te werk, maar versigtige kodering verseker dat veranderinge maklik ongedaan gemaak kan word en geen foute ingestel word nie.

 

Nog 'n betekenis van "toetsbed" is 'n geïsoleerde, beheerde omgewing, baie soortgelyk aan 'n produksie-omgewing, maar nie versteek of sigbaar vir die publiek, kliënte, ens. Dit is dus veilig om veranderinge aan te bring aangesien geen eindgebruiker betrokke is nie.

 

RF-toestel onder toets (DUT)

 

'n Toestel onder toets (DUT) is 'n toestel wat getoets is om prestasie en vaardigheid te bepaal. 'n DUT kan ook 'n komponent van 'n groter module of eenheid wees wat 'n eenheid onder toets (UUT) genoem word. Kontroleer die DUT vir defekte om te verseker dat die toestel behoorlik werk. Die toets is ontwerp om te verhoed dat beskadigde toestelle die mark bereik, wat ook vervaardigingskoste kan verminder.

 

'n Toestel onder toets (DUT), ook bekend as 'n toestel onder toets (EUT) en 'n eenheid onder toets (UUT), is 'n vervaardigde produk inspeksie wat getoets word wanneer dit eers vervaardig word of later in sy lewensiklus as deel van deurlopende funksionele toetsing en kalibrasie. Dit kan na-hersteltoetsing insluit om te bepaal of die produk volgens die oorspronklike produkspesifikasies presteer.

 

In halfgeleiertoetse is die toestel wat getoets word 'n dobbelsteen op 'n wafer of die finale verpakte deel. Gebruik die verbindingstelsel en koppel komponente aan outomatiese of handmatige toetstoerusting. Die toetstoerusting dryf dan die komponent aan, verskaf stimulusseine en meet en evalueer die uitset van die toerusting. Op hierdie manier bepaal die toetser of die spesifieke toestel wat getoets word aan die toestelspesifikasie voldoen.

 

Oor die algemeen kan 'n RF DUT 'n stroombaanontwerp wees met enige kombinasie en aantal analoog- en RF-komponente, transistors, resistors, kapasitors, ens., wat geskik is vir simulasie met die Agilent Circuit Envelope Simulator. Meer komplekse RF-stroombane sal meer tyd neem om te simuleer en meer geheue te verbruik.

 

Toetsbank simulasie tyd en geheue vereistes kan beskou word as 'n kombinasie van maatstaf toetsbank metings met die vereistes van die eenvoudigste RF kring plus die kring omhulsel simulasie vereistes van die RF DUT van belang.

 

'n RF DUT wat aan 'n draadlose toetsbank gekoppel is, kan dikwels saam met die toetsbank gebruik word om verstekmetings uit te voer deur die toetsbankparameters in te stel. Standaardmetingsparameterinstellings is beskikbaar vir 'n tipiese RF DUT:

 

• 'n Inset (RF) sein met 'n konstante radiofrekwensie draerfrekwensie word vereis. Die uitset van die toetsbank RF-seinbron produseer nie 'n RF-sein waarvan die RF-draerfrekwensie met tyd wissel nie. Die toetsbank sal egter 'n uitsetsein ondersteun wat RF-draerfase- en frekwensiemodulasie bevat, wat voorgestel kan word deur toepaslike I- en Q-omhulselveranderinge teen 'n konstante RF-draerfrekwensie.
• 'n Uitsetsein met 'n konstante RF-draerfrekwensie word geproduseer. Die toetsbank-insetsein moet nie 'n drafrekwensie bevat waarvan die frekwensie oor tyd wissel nie. Die toetsbank sal egter insetseine ondersteun wat RF-draerfasegeraas of die tydveranderende Doppler-verskuiwing van die RF-draer bevat. Hierdie seinversteurings sal na verwagting verteenwoordig word deur geskikte I- en Q-omhulselveranderinge teen 'n konstante RF-draerfrekwensie.
• 'n Insetsein van 'n seingenerator met 50-ohm bronweerstand word vereis.
• 'n Insetsein sonder spektrale weerspieëling word vereis.
• Genereer 'n uitsetsein wat 'n eksterne lasweerstand van 50 ohm vereis.
• Produseer 'n uitsetsein sonder spektrale weerspieëling.
• Maak staat op die toetsbank om enige metingsverwante banddeurlaatseinfiltrering van die RF DUT-uitsetsein uit te voer.

 

AM-sender basiese beginsels wat jy moet weet

 

'n Sender wat 'n AM-sein uitstuur, word 'n AM-sender genoem. Hierdie senders word gebruik in die mediumgolf (MW) en kortgolf (SW) frekwensiebande van AM uitsaai. Die MW-band het frekwensies tussen 550 kHz en 1650 kHz en die SW-band het frekwensies van 3 MHz tot 30 MHz.

 

Die twee tipes AM-senders wat gebruik word op grond van stuurkrag is:

 

1. hoë vlak
2. lae vlak

 

Hoëvlaksenders gebruik hoëvlakmodulasie, en laevlaksenders gebruik laevlakmodulasie. Die keuse tussen die twee modulasieskemas hang af van die transmissiekrag van die AM-sender. In uitsaai-senders waarvan die uitsaaikrag in die orde van kilowatt kan wees, word hoëvlakmodulasie gebruik. In laekrag-senders wat slegs 'n paar watt se uitsaaikrag benodig, word laevlakmodulasie gebruik.

 

Hoë- en laevlak-senders

 

Die figuur hieronder toon die blokdiagram van die hoëvlak- en laevlaksenders. Die basiese verskil tussen die twee senders is die kragversterking van die draer en gemoduleerde seine.

 

Figuur (a) toon 'n blokdiagram van 'n gevorderde AM-sender.

 

Figuur (a) is geteken vir oudio-oordrag. In hoëvlak transmissie word die krag van die draer en gemoduleerde seine versterk voordat dit op die modulatorstadium toegepas word, soos in Figuur (a) getoon. In laevlakmodulasie word die krag van die twee insetseine na die modulatorstadium nie versterk nie. Die vereiste stuurkrag word verkry vanaf die laaste stadium van die sender, die Klas C-kragversterker.

 

Die dele van Figuur (a) is:

 

1. Draer-ossillator
2. Bufferversterker
3. Frekwensie Vermenigvuldiger
4. Drywingsversterker
5. Oudioketting
6. Gemoduleerde Klas C-kragversterker
7. Draer-ossillator

 

'n Draer-ossillator genereer 'n draersein in die radiofrekwensiereeks. Die frekwensie van die draer is altyd hoog. Aangesien dit moeilik is om hoë frekwensies met goeie frekwensiestabiliteit te genereer, genereer draer-ossillators subveelvoude met die verlangde drafrekwensie. Hierdie sub-oktaaf ​​word vermenigvuldig met die vermenigvuldigerstadium om die verlangde drafrekwensie te verkry. Ook, 'n kristal ossillator kan op hierdie stadium gebruik word om 'n lae-frekwensie draer met die beste frekwensie stabiliteit te genereer. Die frekwensievermenigvuldigerstadium verhoog dan die drafrekwensie tot sy verlangde waarde.

 

Buffer Amp

 

Die doel van die bufferversterker is tweeledig. Dit pas eers die uitsetimpedansie van die dra-ossillator met die insetimpedansie van die frekwensievermenigvuldiger, die volgende stadium van die dra-ossillator. Dit isoleer dan die dra-ossillator en frekwensievermenigvuldiger.

 

Dit is nodig sodat die vermenigvuldiger nie groot strome van die dra-ossillator trek nie. As dit gebeur, sal die frekwensie van die draer-ossillator nie stabiel wees nie.

 

Frekwensie Vermenigvuldiger

 

Die sub-vermenigvuldigde frekwensie van die draersein wat deur die dra-ossillator geproduseer word, word nou deur die bufferversterker op die frekwensievermenigvuldiger toegepas. Hierdie stadium staan ​​ook bekend as 'n harmoniese generator. Die frekwensievermenigvuldiger produseer hoër harmonieke van die dra-ossillatorfrekwensie. 'n Frekwensievermenigvuldiger is 'n ingestemde stroombaan wat instel op die drafrekwensie wat oorgedra moet word.

 

Krag versterker

 

Die drywing van die draersein word dan in 'n drywingsversterkerstadium versterk. Dit is 'n basiese vereiste vir 'n hoëvlak-sender. Klas C-kragversterkers verskaf hoëkragstroompulse van die drasein by hul uitsette.

Oudioketting

 

Die oudiosein wat oorgedra moet word, word vanaf die mikrofoon verkry soos in Figuur (a) getoon. Die klankaandrywerversterker versterk die spanning van hierdie sein. Hierdie versterking is nodig om klankkragversterkers aan te dryf. Vervolgens versterk 'n Klas A- of Klas B-kragversterker die krag van die klanksein.

 

Gemoduleerde Klas C-versterker

 

Dit is die uitsetstadium van die sender. Die gemoduleerde oudiosein en draersein word na kragversterking op hierdie modulasiestadium toegepas. Die modulasie vind op hierdie stadium plaas. Die Klas C-versterker versterk ook die krag van die AM-sein na die herwonne uitsaaikrag. Hierdie sein word uiteindelik na die antenna oorgedra, wat die sein na die transmissieruimte uitstraal.

 

Figuur (b): Laevlak AM-senderblokdiagram

 

Die laevlak AM-sender wat in Figuur (b) getoon word, is soortgelyk aan die hoëvlaksender, behalwe dat die krag van die draer- en oudioseine nie versterk word nie. Hierdie twee seine word direk op die gemoduleerde Klas C-kragversterker toegepas.

 

Die modulasie vind tydens hierdie fase plaas, en die drywing van die gemoduleerde sein word versterk tot die verlangde transmissiekragvlak. Die uitsaaiantenna stuur dan die sein uit.

 

Koppeling van uitsetstadium en antenna

 

Die uitsetstadium van die gemoduleerde klas C-kragversterker voer die sein na die uitsaaiantenna. Om maksimum krag vanaf die uitsetstadium na die antenna oor te dra, moet die impedansies van die twee seksies ooreenstem. Hiervoor word 'n bypassende netwerk vereis. Die passing tussen die twee moet perfek wees by alle uitsaaifrekwensies. Aangesien passing by verskillende frekwensies vereis word, word induktore en kapasitors wat verskillende impedansies by verskillende frekwensies verskaf in die passingsnetwerk gebruik.

 

'n Bypassende netwerk moet gebou word deur hierdie passiewe komponente te gebruik. Soos getoon in Figuur (c) hieronder.

 

Figuur (c): Dubbele Pi-pasnetwerk

 

Die bypassende netwerk wat gebruik word om die sender-uitsetstadium en die antenna te koppel, word 'n dubbele π-netwerk genoem. Die netwerk word in Figuur (c) getoon. Dit bestaan ​​uit twee induktore L1 en L2 en twee kapasitors C1 en C2. Die waardes van hierdie komponente word so gekies dat die insetimpedansie van die netwerk tussen 1 en 1' is. Figuur (c) word getoon om by die uitsetimpedansie van die sender-uitsetstadium te pas. Verder stem die uitsetimpedansie van die netwerk ooreen met die impedansie van die antenna.

 

Die dubbele π-pasnetwerk filtreer ook ongewenste frekwensiekomponente uit wat by die uitset van die laaste stadium van die sender verskyn. Die uitset van 'n gemoduleerde Klas C-kragversterker kan hoogs ongewenste hoër harmonieke bevat, soos tweede en derde harmonieke. Die frekwensierespons van die ooreenstemmende netwerk is ingestel om hierdie ongewenste hoër harmonieke heeltemal te verwerp en slegs die gewenste sein word aan die antenna gekoppel.