吐爾孫江·吾加合買提

(作者單位：新疆廣電局8105臺)

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運算放大器在PDM廣播發(fā)射機上的典型應(yīng)用

吐爾孫江·吾加合買提

(作者單位：新疆廣電局8105臺)

摘 要：運算放大器是電路設(shè)計中不可缺少原器件之一，它在信號放大、模擬運算、自動化控制檢測等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。本文較詳細的介紹了運算放大器在PDM中波發(fā)射機中的幾個典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：運算放大器；模擬運算；脈寬調(diào)制；緩沖放大

運算放大器由兩個輸入端和一個輸出端組成，它是一種高增益放大器，具有輸入阻抗高，輸出阻抗低，增益無窮大（只受供電電壓的限制）等特點,當同相輸入端電壓高于反相輸入端時，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算任務(wù)。在信號處理及自動控制場合中，運算放大器被廣泛應(yīng)用，以下是它在PDM廣播發(fā)射機上的幾個典型應(yīng)用。

1 對音頻信號的隔離緩沖放大及分配

把運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輸入端使用，其放大倍數(shù)接近于1，可用在小信號的無損耗分配電路中。

比如,在原來的信號基本不受損失的前提下,把一路音頻信號分成若干路，用于該信號的監(jiān)看、監(jiān)測、監(jiān)聽之用，我們可以設(shè)計以下電路，如圖1所示。

圖1 音頻信號無損耗分配電路

其中，TL084為內(nèi)含四個獨立運算放大器IC,每一個運算放大器通過如圖連接完成一個隔離緩沖放大器的作用，因為其輸入阻抗很高，放大倍數(shù)幾乎等于1，對原信號幾乎不造成任何損耗的前提下，把原信號分成三路，提供給監(jiān)聽、監(jiān)看、監(jiān)測電路。

2 脈寬調(diào)制信號的產(chǎn)生

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

圖3 發(fā)射機功放溫度保護電路

圖2 PDM波產(chǎn)生電路

其原理：音頻加直流信號輸入運算放大器的反相輸入端，而72kHz三角波輸入到運算放大器的同相輸入端，運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

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

電路的工作原理：

當功放冷卻風機的轉(zhuǎn)速正常時，紅外線收發(fā)式轉(zhuǎn)速傳感器向三極管BG的基極送來占空比固定的方波，使電容不停地通過三極管BG放電，LM324-A的同相輸入點電壓高于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出高電平。反之，當功放冷卻風機的轉(zhuǎn)速明顯變慢或停止時，紅外線收發(fā)式轉(zhuǎn)速傳感器向三極管BG的基極從來占空比發(fā)生變化，或變?yōu)榈碗娖?，三極管BG來不及放電或停止放電，使LM324-A的同相輸入點電壓低于反相輸入端電壓，因此LM324-A輸出低電平。

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

在以上兩個監(jiān)測電路中，無論冷卻風機轉(zhuǎn)速異?；蚬Ψ艤囟冗^高都導(dǎo)致與非門輸入端變?yōu)榈碗娖?，所以，此時與非門應(yīng)輸出高電平，封鎖功放，防止其燒壞。