功率放大器原理（共8篇）
功率放大器原理 篇1
摘要：本文介绍了短波发射机的组成以及各单元的主要功能, 对于发射机的核心部分功放单元的原理进行了较为详细的分析和论述, 同时指出了发射机在维护中需要注意的几个问题。
关键词：短波发射机,激励器,功率放大器,工作原理
来自激励器的射频信号经过射频输入插座馈送到功率放大器, 信号经前置放大器和推动放大器放大后, 由功率分配器分配给八个输出放大器。经放大的各路功率信号在混合式耦合器合并在一起, 经保护电路馈送到谐波滤波器。
风机由插头N的AC 110V供电, 45V和24V电源是经过插头C从电源单元获得的。该组件上的接地螺钉与电源单元的0V相连, 插座D用于功率放大器与机内连接部分相连接。
1 前置放大器
前置放大器是一个屋尔曼放大器电路 (晶体管T101和T102采用共射——共基电路接法) 。有R109/R110调节该电路的静态电流。
2 100W推动放大器
推动器包括由晶体管T201和T202组成的推挽级。T203和T204提供基极供电电压, 静态电流可由R213调节。可通过寂静信号连接线关闭推动级。
3 功率分配器
来自推动器的功率信号在功率分配器中由变压器TR601至TR608分成八路输出信号, 并由电阻R601和R608进行平衡。
4 350W功率放大器
功率输出级由晶体管T301和T302按推挽接法进行工作。集电极峰值电压由二极管D301至D304进行测量, 然后馈送到保护电路。输出放大器每级均配备有供给两个功放管基极供电电源。R308用以调节静态电流。输出级也可通过寂静信号连接线进行关断。
5 高频功率合成器
各个功率放大级的输出信号由高频功率合成器中的变压器TR401至TR408耦合, 并由R401至R408加以平衡。这八路由温度继电器TH401至TH408保护以避免过热。TR409使高频功率合成器输出与50Ω匹配, 该变压器由风机加以冷却, 而风机由TH409控制通断。用于互调调节器的电压U (P—1) 3和用于控制静态电流的电压U (P—HF) 都从高频功率合成器输出分接出来。
6 功率放大器保护电路
保护电路综合功率放大器的各种信息, 完成功率放大器的保护。这些信息包对射频功率、各输出级所提取的直流电流以及各输出级晶体管的集电极峰值电压等信息进行综合。由输出级所吸取的直流电流 (从电源单元以U (I) 信号形式给出) 与射频输出功率相比较, 如果电流过大, 则经过ICA和ICB并通过报警信号线将各输出级关断0.8ms左右, 然后再次接通。如果相应的数值仍然超出许可的范围, 则将重复这一过程。各功率输出级晶体管的集电极峰值电压超过110V时也有同样的结果。
7 功率放大器寂静电路
该电路板装有一些开关晶体管, 这些开关晶体管用于使推动器或输出级正常工作或关断。正常工作时正信号进入引线506, 从而使T504和T502, T506导通, 如果出现报警信号或功率输出晶体管的集电极峰值电压高于110V, T503将导通并阻止输出级和推动级接通电源。推动器的基极电源由ICB稳压, 而各输出级的基极电源则是由ICA和T505调节的可变电源, 用以产生静态电流并根据输出功率确定输出级的工作点。为此, 利用来自混合式耦合器的电压U (P-HF) 控制T505。
全固态短波发射机体积比较小, 而且它的结构设计相对紧凑和高效可靠这些特点, 它的这些特点为它不间断和高可靠的运行奠定了一定的基础, 但是我们要想要保证发射机正常地运作的话, 还需要对它进行正常合理的有效维护。为了能够确保发射机更加安全的运行, 防止发射机发生故障和元件损坏的问题, 我们需要注意下面五个方面:
(1) 首先我们应保证发射机的正常工作环境温度, 要保证能够定期给发射机清理灰尘。
(2) 其次也要定期对发射机各方面的指标进行常规的检测。
(3) 再次就是机器往往在运行的过程中, 要确定工作人员不要随便拉出功放单元, 还有就是随便断开高频电缆连接线, 这样会造成工作异常, 严重了也会造成设备的局部损坏。
(4) 除了上面的我们还应该认真的做好常规检修维护记录, 这样会有利于预防故障隐患和减少设备故障。
(5) 还有呢就是一定要接好天馈线, 这样才能保证匹配良好 (驻波比小于2) 。
为了使发射机能够顺利地运行, 维护工作具有非常重要的意义。维护工作内容包括管理、调整、检修等多重含义, 是平时理论知识和实践经验的总和。
大家都知道在工作中只注重理论上的学习, 从而忽视对发射机的日常维护, 往往是不可能正确快速地调整机器, 确定故障部位的;然而只注重实际维护经验, 忽视理论的学习和研究, 虽然也能处理一些问题, 但具有一定的偶然性, 维护工作也只能停留在较低的水平上。
要想搞好维护工作, 一定要理论联系实际。用理论指导实践, 在实践中学习理论, 做到不断学习和总结, 才能提高维护水平。
(1) 要维护好发射机, 首先要掌握机器的工作原理和线路结构, 另外还要掌握那些主要元器件的作用与位置, 这样才能提高判断和排除故障的能力。
(2) 平时要对发射机每块电路板上测试点的电压和波形要做详细的记录, 把这些要作为原始技术数据, 为以后的维护检修积累资料。
(3) 当发射机出现故障时首先要仔细观察, 一定不要放过每一个疑点。用万用表测量时万用表笔要细, 以免发生短路扩大故障。
(4) 遇到发射机工作异常, 首先要沉着冷静, 然后综合故障出现的现象, 仔细分析并排除故障。切忌盲目行事, 以免造成更大故障。
(5) 工作人员在维护发射机的时候, 一定要掌握好发射机的正常工作状态, 能够科学地分析问题, 并且能够处理每一个故障, 还要做详细记录。只有这样不断的实践和总结, 才能提高维护水平。
参考文献
[1]刘洪才.现代中短波广播发射机[M].北京:中国广播电视出版社, 2003:96-99.
[2]刘洪才, 史存国.广播发射实用技术[M].中北京:国广播电视出版社, 2005:73-76.
[3]王春生.广播发送技术[M].合肥:合肥工业大学出版社, 2006:160-163.
功率放大器原理 篇2
下行：室外八木天线接收到有用的手机信号，通过馈线输入到手机信号放大器主机，主机通过放大后送往室内吸顶天线，然后再通过天线辐射，到用户的手机，此为下行。
上行：用户手机发射信号，被吸顶天线吸收后输入到手机信号放大器主机，然后通过主机放大，再送往室外八木天线或鞭状天线发射到基站，此为上行。
手机信号放大器是专门为解决手机信号盲区而设计的产品。由于手机信号是靠电磁波的传播来建立通信联系的，由于建筑物的阻隔，在一些高大建筑物里边、地下室等地方一些商场、餐厅、卡拉OK桑拿按摩等娱乐场所、地下人防工程、地铁站等许多场所，手机信号不能到达而不能使用手机。手机信号放大器可以很好地解决这些问题，只要在特定的地方安装一套手机信号放大器系统，整个范围内的手机信号都可以很好地使用，给里面的工作人员或客人带来很大的方便。
手机信号放大器简单通俗的工作原理：
1、通过“室外天线”接收到手机信号；
2、通过连接线传输到“手机信号放大器主机”；
3、经过“手机信号放大器主机”将手机信号进行放大；
4、通过“室内天线”将手机信号发射给用户的手机。
安装注意事项：
一 安装说明
1、选型：根据不同面积和建筑结构情况，选用不同的型号手机信号放大器。
2、天线的分布：室外采用定向八木天线，天线的方向尽量可以指向移动公司的发射基站，以达到最佳的接收效果，室内可采用全向天线，安装高度为2-3米（天线的安装数量和位置与室内面积和室内的结构有关），室内无阻挡范围300平米以下只需安装1个天线，范围300-500平米需装2个天线，范围500-800平米需装3个天线。
3、信号放大器安装：一般安装在离地2米以上，设备安装的位置和室内外天线的距离要采用最短距离的走线方式（线路越长信号衰减就越大）以达到最佳的效果。
4、线材的采用：信号增强器的馈线必需采用阻抗为75欧姆同轴电缆，线材的粗细按现场实际情况来决定（建议最小要采用75Ω-7的线材），线路越长线材就要采用越粗以减少信号的衰减。
二 注意事项
功率放大器原理 篇3
1 数字音频功率放大器的基本工作原理
在数字功率放大器中,最为重要的一部分就是针对前段的数字信号的处理,以便完成多比特数字信号,例如pcm编码等转变为1bit脉宽调制,即pwm信号。再进行此类信号的输出工作,应用pwm信号来对数字音频功率放大器后端H桥MOSFET功率管进行针对其截止于导通的控制,从某种层面上来说也就是完成了针对pwm控制信号的能量扩大。经过扩大的pwm信号流在经过一个低阶的滤波器之后,把高频率部分进行了删除,并在理论上将没有失真的模拟音频信号进行了还原,同时将信息送还到了扬声器当中,并进行了发声,其工作原理如图1所示。
为了把16bit的pcm信号改变成1bit的pwm信号,因此在理论上1bit调制器在一个变换周期之中,需要进行216触发,所以在44.1千赫兹的取样频率之中,1bit量化器的时钟频率将达到2.9G赫兹,这是与当下我国的科学技术水平不匹配的。因此,若降低声音的传送速度来让相关硬性条件得到满足,噪声级又将会提高,为了让此问题得到妥善的解决,笔者使用了N倍过取样滤波与噪音整形技术,来增强取样频率并减少量化噪音。
2 5.1声道数字功率放大器的实现
2.1 关于现状
当下,在国际范围内,全数字音频功率放大器的研究和使用,正处于起步阶段,在当前市面上,所常用的较为流行的数字功放芯片包括Apogee的DDX系列产品,TI的TAS系列产品,CIrrus Logic的CS44210系列产品,和索尼、TACT公司所生产的相关数字功率放大器产品。特别是TACT audio公司使用这种数字功率放大器制作成为专业级数字音频功率放大器,并开始在较为高端的音像市场进行销售,该行业相关专家表示,估计在10年左右,全数字音频功率放大器将在我国音频功率市场占有超过9成的市场份额。
2.2 DDX4100与DDX2060套片
针对上述所提到的数字功率放大器的认识和部分详尽的思考,笔者选择使用APOGEE公司所研发的DDX4100与DDX2060从而设计了一款5.1声道的全数字功率放大器。
2.3 Mcu控制的可编程数字功率放大器的完成
由Microchip公司所生产的PIC16C72是一款建立在EPROM之上的8位高性能微型控制器,将PIC16C72与其它像个相似的控制器进行比较,它的任务执行速度与压缩部分都要远远高于同价格产品,本文作者建立在PIC16C72之上,构思了如图2所示的可编程攻防流程:
FC总线的初始化,是经过对相关软件的控制完成的,MCU作为FC的重要设备,DDX4100作为附属设备,在之前每一次经过FC传送信息之前,首先依靠函数LOAD-ADDR-SUB编写信息到相关芯片的存储器之中。
2.4 整机质量
通过将数字音频功率放大器与MCU进行结合,并一起工作,就自己拼凑出了一台较为完整的全数字音频功率放大器。在此部数字功率音频放大器当中,笔者经过测试,其额定输出功率为35w,该数字音频功率放大器的面积是15cmx10cm,笔者在试音室进行针对数字音频功率放大器的性能测试时,所得到的性能指标为:
(1)THD+N<0.08%(HZ*1W)。(2)SNR:89d B。(3)电源使用率达到了88%(在30w时进行测量)。
3 结语
笔者自行制作的全数字音频功率放大器,在各项技术指标当中,均优于当下市场上的相关产品。针对当下我国信息时代的到来,相关多媒体技术正在蓬勃发展,针对全数字音频功率放大器的研发,仍旧在相关技术人员的不懈努力下,有条不紊的进行着。
摘要：笔者自行制作的全数字音频功率放大器,在各项技术指标当中,均优于当下市场上的相关产品。本文首先针对数字音频功率放大器的工作原理进行阐述,并在笔者进行自主研发的基础上,通过自身的经验实际解析5.1声道全数字功率放大器的实现,笔者希望谨以此文,抛砖引玉,给予从事相关行业的从业者带来一些有价值的帮助。
关键词：数字音频,功率放大器,原理,实现
参考文献
运算放大器工作原理的深度剖析 篇4
运算放大 器是模拟 集成电路 与控制领 域中最常 用电子器件之一 , 传统意义上对运算 放大器的 理解仅限 于公式推导 ,即便学习和使用运算放 大器多年,若不进行深度 剖析 ,很难灵活 掌握前人 的经验 ,更谈不上 如何创新 ,当科技知识薪火相 传时,缺乏理论依据。 如在调试电路时 , 常常听说 “ 增大某电 阻 , 减小某电 容 ” 再试试 , 这样有可 能调试出 结果 ,但因不领 悟其精髓 ,不具有指 导意义[1,2]。 本文打破单调地推导 计算 , 以杠杆原理的 方式直观 地解释运算放大 器原理,分析几种典型的电路 拓扑结构,为运算放大器分 析、设计和参数整定提供 理论依据。
1定义运算放大器杠杆原理
为方便计算与分析,设文中运算放大器开环放大倍数A=∞,电压为±13 V,其饱和输出电压近似 为Uo(sat)=±12 V。 约定电路图反馈节点为1,运算放大器电路如图1所示 。
图1中,R1=1 kΩ ,RF=2 kΩ ,R2为平衡电阻,ui= + 3 V , 其动态过 程如下 :设初始状 态uo= 0 , 当ui= + 3 V时 , 节点1电压u1为正 ; 根据uo= A·( u+- u-) , 即uo= A·( 0 - u1) = [ - ∞]饱和= - 12 V ; 此时u1变为负 , 根据uo≡A·(u+- u-) , 即uo= A·( 0 - u1) = [ - ∞]饱和= - 12 V ; 在uo从-12 V到+12 V过渡 ,经过-6 V时 ,u1→0,且满足uo≡A·(u+- u-) 。 由于A很大 , 故可稳定 在 -6 V 。
稳定性分 析 : 若某时刻uo因受扰动 变为 ( - 6 )+, 则uo→0+, 根据uo≡ A·(u+- u-) , uo→-12 V,输出减小 ; 当uo达到 ( - 6 )-时 , u1→ 0-, 根据uo≡ A·( u+- u-) , uo→ +12 V,输出增大 。 最终输出 端uo维持在-6 V,达到动态 平衡 。
可见 , 运算放大 器的工作 特性是由uo≡A·(u+- u-) 来决定的[3], 可将该式 称为运算 放大器的 本质公式 , 其本质就 是差分放 大 ,即输入增 大时 ,输出会反 相增大 ,输入减小时,输出会反相减小。 类似于杠杆,一端升起,另一端就下 降 , 因此引出 运算放大 器的杠杆 原理 : 在运算放 大器线性区 ,输入ui、 输出uo视为杠杆 两端 ,参考节点u1( 等同于uref) 视为杠杆 支撑点 , 如图2 ( a ) 所示 , 输入 、 输出与臂 长 (阻抗值 )成正比 ,将该现象 称为运放 的杠杆原 理1 ; 当运算放 大器进入 饱和区时 , 输入ui、 参考节点u1视为杠杆 两端 , 输出uo视为杠杆 支撑点 , 如图2(b) 所示 , 输入与参 考点电压 成正比 ,将该现象 称为运放 的杠杆原 理2。 一般地 ,放大器类 型对应杠 杆原理1,比较器类 型对应杠 杆原理2。
在杠杆原 理1中 , 输入增大 , 输出反相 增大 , 可理解为 滞后180° 。 现实中的 运算放大 器开环增 益并不是 无穷大 , 一般约为105, 速度和精 度的要求 常常是相 互矛盾 , 高速度要 求高的单 位增益频 率 , 高精度要 求高的直 流增益 , 在一个运 算放大器 中同时实 现高开环 增益和大 单位增益 带宽积是 一个比较 困难的事[4,5,6]。 有些运算 放大器频 率特性不 好 , 中高频时 开环增益 有限 , 根据本质 公式 , “ 虚短 ” 效果不理 想 , 故开环增 益越大 , 调节器就 越精准 。
正弦波可 理解为圆 上定点P在圆旋转 时形成的 波形 ,如图3所示 ,该旋转圆 等同于正 弦波信号 ,称该圆为 信号轮 ,在杠杆原 理上引入 信号轮 。 输入 、输出信号 轮的大小 之比等于 输入阻抗 与反馈阻 抗之比 ,输入信号 轮的半径 和旋转角 频率即为 输入正弦 波的幅值 和角频率 ,输出信号轮 亦然 。 输入 、输出信号 轮旋转方 向一致 ,是因为输 入与反馈 通道中电 流流向一 致 ,纯比例运 放输入输 出的杠杆 原理如图4所示 。
纯比例运 放输入阻 抗与反馈 阻抗都是 纯电阻 , 故杠杆输 入臂和输 出臂是直 线 , 可称该类 杠杆为直 杠杆 ;当输入阻 抗和反馈 阻抗中出 现电容时 , 杠杆要发 生弯曲 , 称为曲杠 杆 。 直杠杆可 分析纯比 例运放电 路及带直 流反馈电 路静态工 作点 ,曲杠杆可 分析交流 信号增益 及相位关 系 。
2比较器与放大器
同相输入 端引入反 馈的比较 器电路拓 扑如图5所示 。 以图5(a)为例分析 ,当ui为正时 ,u1为正 ,根据本质 公式 ,uo→+Uo ( sat ), 此时u1正向增大 , 故uo≡+Uo ( sat ); 当ui为负时 ,uo≡-Uo ( sat ); 看似输出 只是与输 入初始状 态同号的Uo ( sat )值 ,其实并不 是那么简 单 。 当ui从正向负 变化 , 即便ui= 0-, 由于uo≡+Uo ( sat ), u1仍为正 。 只有ui负向继续 增加 ,才能使u1变为负 ,使uo≡-Uo ( sat ), 所以电路 出现滞环特性 。
滞环分析 : 当RF= ∞, 即反馈回 路断开时 , 该电路是 无滞环的 比较器 ; 当RF= 0 , 即反馈回 路短路时 , 理想情况 下输出为 与初始输 入同号的Uo ( sat )值 ,实际上初 始状态uo≠0,而是与温漂 、零漂 、平衡电阻大小有关,输出+Uo ( sat )或-Uo ( sat )随机不定 。
滞环条件 : 滞环特性 如图6所示 , 仍以图5 ( a ) 为例分析 , 图6中的参考 范围是指 节点1越过参考 电压 ( uref或u2) 时输入端 的变化范 围 。 由图6 ( a ) 知 , 当输入变 化范围大 于参考范 围时 , 电路呈现 滞环特性 ; 由图6 ( b ) 知 , 当输入变 化范围小 于参考范 围时 , 理论上 , 电路输出 是与初始 输入同号 的Uo ( sat )值 , 实际上随 机不定 。
综上分析 ,
根据式(1),可反向求 解图5(a)的参考范 围 :
同理 ,反向求解 图5(b)的参考范 围 :
[ U1, U2] 是参考范 围 , 也就是滞 环带宽 。
图7 (a)RF= 8 k Ω 时 , 输出仿真 结果不稳 定 ; 图7 ( b )RF= 9 k Ω 时的输入 输出已经 呈现滞环 特性 , 仿真滞环 带与理论值 [4.22,6.89] 相符 ; 图7 (c)RF= 20 k Ω 时滞环带 明显减小 , 与理论值 [4.65 ,5.85] 相符 。 图7 (d)RF= 2 020 k Ω 时 , 滞环变为 顺时针 , 与理论值[4.19,5.33]相符 。
运算放大 器引入反 馈有两种 形式 ,如图8所示 。 一种是同 相输入端 引入 , 比较器属 于此类 , 当RF与R1比值变化 时 , 比较器可 能进入不 稳定区 、 滞环比较 区 、 理想比较 区 ; 另一类是 反相输入 端引入 , 放大器属 于此类 , 当RF与R1比值变化 时 ,放大器可能 进入跟随 区 、线性放大 区 、饱和区 (可作比较 器用 )。
3积分电路与比例积分电路
积分与比 例积分电 路输入输 出杠杆原 理如图10所示 , 反馈电容 的存在直 接影响着 相位的变 化 , 对于RC电路 ,输出滞后 于输入 。 通常运算 放大器的 输入输出 反相 ,作用在反 馈电容上 ,电容的滞 后变为超 前 ,基于杠杆 原理1, 输入输出 相差180° , 可认为输 出比反相 波形超前 ,称为反相 超前 ,反相超前 角用字母 φF表示 。 图10(a) 纯积分电 路输出是 反相超前90° , 比输入滞 后90° , 称为直角 杠杆 ;图10(b)比例积分 电路反相 超前任意 角 φF, 比输入滞 后180°-φF, 称为任意 角杠杆 。
4微分电路与比例微分电路
基于积分 电路 、比例积分 电路 、 微分电路 、 比例微分 电路输入 输出杠杆 原理分析 了增益与 相角的变 化关系 。 同理 ,将PID调节器映 射到杠杆 原理1,图15和图16分别为PID电路图和PID输入输出 杠杆原理 图 。
5总结
引入杠杆 原理可以 直观分析 运算放大 器的工作 特性,直杠杆可分析比例运放电路及带直流反馈电路静态工作点, 曲杠杆可分析交流信号增益及相位关系。 并将PID调节电路映射到杠杆原理中,研究了输入与反馈电阻电容对电路增益与相角的影响。 通过杠杆原理,深刻剖析了常 用典型电 路的输入 输出关系 变化的本 质 , 便于读者对运算放大器电路原理的深刻理解。
摘要：通过引入杠杆原理深度剖析运算放大器的工作特性,给出比较器与放大器、积分与比例积分电路、微分与比例微分电路、PID调节器的电路运算本质。如比较器与放大器的本质区别是反馈形式不同,积分电路的积分过程是恒流源对电容的充电过程,比例积分比积分快及比例微分比微分慢是因为串联电容的电阻起分压作用等。将电路原理映射到杠杆原理中,获得输入与反馈电路中的电阻电容对电路增益及相位的变化规律,用Saber软件仿真,结果验证了理论分析的正确性和有效性。
PSM功率开关模块控制原理分析 篇5
功率开关模块的主要由整流滤波电路、IGBT绝缘门双级晶体管、空转二极管和控制板五个部分组成。
(1)整流滤波电路由压敏电阻和滤波电容组成,压敏电阻的作用是暂态抑制,即当外电压异常增大的情况下,压敏电阻迅速导通,通过压敏电阻可保证稳定的电压输出,其额定电压为820V。
(2)滤波靠调制变压器的漏感和两只串联的1500F的滤波电容。
(3)IGBT绝缘门双级晶体管的导通时间0.45μS,关断时间1μ S,由AC管和DC管两部分组成。AC管也叫交流管或保护管,DC管也叫直流管或开关管。CR9、CR7正向保护,CR10、CR8反向保护。
(4)空转二极管(CR11)是一个硅整流二极管。当Q1导通时,输出端E16、E17之间的电压为700V左右,CR11承受反相偏压而截止,电流正常的流向是E17到本极模块整流二极管等到Q1到E16;当Q1关断时,CR11将形成正偏而导通,它与IGBT交替导通。
2开关模块控制原理
每个功率开关模块上都有一块控制板,控制板接受来自调制器控制器的循环调制器板经光发射板的光缆控制信号,同时控制板经光接收器板为调制器控制器的状态板提供一个本级功率开关是否正常工作的状态信号,由于功率开关模块及控制板悬浮于高电位工作,调制器控制器应进行隔离,所以信号的转移通过光缆进行。
在外电正常的情况下,控制板控制保护管先合上,保护管合上以后,经压控振荡器组成的检测电路输出本级开关的状态信号,表示本级开关可以工作了,如果循环调制器传来控制信号要求开关管合上,开关管正常的情况下,可以合上,经同步电路的判断使保护管一直保持合闸状态,如果开关管有问题,经同步电路的失步保护判断可使保护管拉开;镍阻丝的过流保护,瞬间可以使开关管拉开,如果控制光缆或光电管故障,经失步保护补充电路,可使保护管拉开。
2.1开关管(DC管)控制原理
开关管通断受两个方面的控制,一是由九单元送来的“开”“、关” 光信号,二是由模块上的过载检测镍丝检测来的过流保护电路。
当控制板上光接受管U8受光时,其输出端1脚为低电平“0”,U11与非门的6脚为“0”,5脚固定为高电平,则4脚为“1”,12脚为“1”。
控制板23、24为过载检测输入端,并接在镍阻丝的两端,总阻值为0.025Ω与30A过载电流对应,保护电压为0.75,不过流时相当于短路,光耦合器U14中发光二极管不发光,三极管截止,U14的5脚为高电平“1”,U10不被触发,9脚输出低电平“0”,U11的1、2脚也为“0”, 输出端3脚为“1”,U11的13脚为“1”。
因U11的12、13脚均为“1”,所以11脚为“0”,U12的5、7脚均为 “1”,控制DC开关管导通。
根据上述控制开关管导通的过程,可以分析开关管关断的控制过程,须注意由9单元送来的关断DC管的信号促使DC管关断是几乎无延时的,而过流保护控制DC管关断是有延时的,因为过流时光电耦合器5脚输出低电平使定时器U10触发输出翻转为高电平。
延时时间约为:T=1.1R24C26=517ms。
2.2保护管控制原理
当外电正常时,电压检测电路同相端的电平6V高于反相端电平5.1V,U2的输出端7脚为高电平,正常时光耦合器U7中三极管不导电,处于截止状态,所以由与非门组成RS触发器的置“1”端S得到高电平,由于加电时R端高电平的建立有延时,即起始时为0,所以RS触发器的输出端为0并保持,经U5反相后变为“1”,控制保护管(AC) 导通。
开关管(DC)未合时,CR3反向偏置处于开路状态,异或门U9的12、13脚因通过电阻接+12VB均为高电平,(异或门:输入相同输出为0),故输出端11脚为低电平,这时因没有要求开通DC管的信号,U8输出“1”,U11的4脚输出为“0”即U9的6脚为“0”,所以其4脚为“0”。
当有一光信号要求本级DC管合上时,U8输出为“0”,U11-4输出为“1”(合上DC管),U9的6脚也为“1”。
因DC管已合上,700VDC输出正常,P1-A26通过3×39K电阻接700VDC负端,经700VDC正端与CR3形成回路,这时CR3导通, U9的12脚为低电平,13脚为+12VB的高电平不变,所以输出端11脚 “1”,U9的5脚也为“1”,即U9的5、6脚均为“1”, 4脚为“0”。
由此可见,在DC管的“开”“、关”过程中,U9的5、6脚均保持同时为高或低电平,即同步,在DC管没有发生故障时U9的4脚为总是为 “0”。
U9的1脚在光缆没有故障时保持低电平,U9的2脚在同步时是低电平,从而使3脚为“0”,Q1截止,U7的二极管不发光,三极管不导通,U2输出高电平,唯有这样,R-S闩锁电路的输出为0,经非门U5转变为高电平,才能促使保护管导通并维持它导通。当开关管有故障时,打破了同步条件,将失步保护。
失步保护是在开关管处于开路或击穿短路的故障状态时的保护。
当DC管开路时,P1-26无负电压而使CR3截止,U9的12、13脚均保持为高电平,其输出端11脚保持为低电平不变,而这时的U9的6脚为合闸信号,是高电平,这将引起U9的4脚为高电平,U9的3脚也将输出高电平而使Q1导通。从而拉开保护管,这表示一旦开关管开路,保护管就被拉开,本级PSM开关停用。
同理分析可知,当DC管击穿短路而长时间导通时,AC管也将被拉开,停用本级PSM开关。
从失步到拉开AC保护管须经过U9的4脚输出端的延时电路延时,这是个快充慢放的延时电路,延时时间为:
T=RC=1S,如果不考虑其放电,U9的4脚输出高电平脉冲累计须达1S以上,U9的2脚才能达到高电平,从而控制拉开AC管。
3状态检测电路
AC保护管导通后,将形成700VDC端经R11、R12、R13到700VDC负端的回路,正常情况下,U3的3、4脚端电压为U34=-3.7V, 这个电压与R12和C11共同决定压控振荡器。
U3的输出信号频率:fout=Vin/10R12C11
从而使DS1按37KHZ的矩形波电压的规律发光,这表示对号的PSM开关保护管输出700V电压正常。
可以看出,这里37KHZ频率是随外电的变化而变化的,外电升高,开关模块输出的700V电压升高,Vin升高,则37KHZ频率升高,反之亦然。
4失步保护补充电路(光信号检测电路)
正常情况下,开机时C31刚开始充电应为低电平,则U11-8为“0”, 当控制合闸的光信号传来U11-9为高电平“1”,10脚为“1”,Q2导通, U9异或门输出“0”,低电平触发U10的6脚,U10 556的5脚输出为“1”, 经U6非门为“0”,使U9-1为“0”,又因开机时同步电路控制U9-2为“0”, 所以其输出为“0”,Q1关断,U7中的三极管也不导通,对保护管没有影响,同时Q2饱和导通使U10 556的2脚为低电平使输出状态保持为高电平不变。
开机后,C31充满电应为高电平,则U11-8为“1”,U11-9为“1” U11-10为“0”,一路使U9的10脚为“1”,高电平给U10的6脚,另一路使Q2截止,C33被充电,T=1.1RC=110S后上升到8V以上,触发U10的2脚(高电平触发端),使其输出5脚翻转为“0”,传给U9的1脚为高电平 “1”,正常时无论DC管合上与否均为低电平“0”所以U9的输出就为高电平“1”,R-S触发器的置“1”端S为“0”,使U4的10脚为“1”,经非门,拉开AC保护管(不过这时已延时了110S,所以加高压后110S如果不加激励(末级无栅流)调制器不工作,这时功率模块将依次断开,这时只有重新落高压再加才能加上)。
开机后,若有一光信号要求合闸(这时在加高压后的110S时间内),则U11的9脚为“0”,10脚为”1“,U9的10脚为“0”使U10 556的5脚输出为高电平,Q1关断,AC处于合闸状态不变。
在正常的工作状态下,光接受器U8输出正常的高电平开关信号,U11输出正好与之相反——即低、高电平开关信号,高电平时Q2导通,C33放电,低电平时Q2截止,C33充电,所以C33处于交替的慢速充电和快速放电的循环过程中,只要正常工作,C33上的电压就充不到8V以上的状态,即是不可能使U10反转而拉开AC管,只有当光传系统损坏或接受头故障,使U8输出保持在高电平,U11的10脚长时间处于低电平,Q2截止,100F电容被充电,当历时110秒后,电容两端电压上升到8V以上,U10输出才翻转为低电平,经非门U6后为高电平,导致失步保护电路动作,才使该级的A C管拉开,处于停用状态, 只有关机修理后才能工作。
因保护管输出正常,开关管也没有击穿、开路现象,控制器认为开关模块工作正常,可以参加循环工作,但由于光缆问题,实际开关并没有工作,这时将产生70/48=1.46KHZ的杂音,如果没有失步保护补充电路,杂音将一直产生,有此电路在110秒以后杂音将消失。
5结语
通过以上分析,可以看出PSM功率开关模块原理并不复杂,但在实际使用过程处理故障时,往往需要理论上的分析和元件实际情况及机器运行状态等多种因素相结合,而且要把理论知识灵活应用,才能准确、快速的对故障进行处理,并维护好设备。
摘要：DF100A PSM发射机的调制级采用了50个完全相同的功率开关模块。其中48个功率开关模块为射频末级提供屏压,其余两个功率开关模块为射频末级提供帘栅压。每个功率开关模块上都附有一个功率开关控制器板,用来控制保护管和开关管。PSM功率开关模块是PSM短波发射机的重要组成部分之一,本文对DF100A发射机功率模块的控制原理进行了详细分析,并结合原理对失步保护的过程进行了说明。
晶体管放大器原理及常见故障分析 篇6
晶体管是一种固体半导体器件, 具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。作为一种可变开关, 晶体管基于输入的电压控制流出的电流, 因此可用作电流的开关。它和一般机械开关不同之处在于, 晶体管利用电讯号来控制, 而且开关速度可以非常快。实际上, 晶体管是所有现代电器的关键活动元件, 且可以使用高度自动化的过程进行大规模生产, 单位成本极低, 因此它对当今社会十分重要性。低成本、高灵活性和可靠性使得晶体管成为了非机械任务的通用器件, 再加上具有消耗电能极少、结实、耐冲击、耐振动等优点, 故其应用范围十分广泛。
晶体管放大器是许多应用电器的核心部件。多年来, 笔者从电子线路方面入手对其进行深入分析研究, 掌握了其一些故障原因及迅速诊断解决故障的技巧。对此, 笔者将在下文中作简要阐述, 希望能给同行一些参考。
1 晶体管放大器的原理
放大器大体分为变流器、输入变压器、电压放大级、晶体管滤波器、耦合变压器、功率放大级、电源变压器及整流部分。变流器和输入变压器的作用是把输入的微弱直流信号调制成50 Hz的交流信号;电压放大级的作用是把微弱的交流信号放大。
从原理线路图 (图1) 中可知, 这种晶体管放大器的电压放大级是由4级硅三极管3DX6B及3DG6C、3DA87采用共发射极直接耦合而成, 它的工作电压由BG5和RC组成的滤波电路提供, 因为共射电路的电压、电流、功率放大倍数都比较大。此电路电压放大级与级之间采用直接耦合, 使线路更加简化。它的缺点是:级和级之间无法隔离, 会相互影响, 寻找故障元件时就比较困难。
图1中R106、R107、R110均在Rc的位置上, 它们是负载电阻, 同时又是后一级的基极偏置电阻;R102、R103、R105、Rw101都在Re的位置上, 分别为BG1、BG4的发射极电流负反馈电阻, 并为其提供合适的静态工作点, 它们起稳定放大器直流工作点的作用。
D101、D102、D103是BG2、BG3发射极上的硅二极管, 用以代替发射极电阻, 它们利用硅二极管正向伏安特性的陡直部分来提供放大器合适的工作点, 因为其动态电阻很小, 所以交流负反馈很小, 不会影响放大器的增益。
Rt1为热敏电阻, 当温度升高时其阻值下降, 这是为了进一步稳定BG1的工作点。因为在放大器中第一级最重要, 对工作点的稳定性要求最高, 温度升高使Ic增大时, 由于Rt1阻值减小, 管子基极电位降低, 从而使Vbe↓→Ib↓→Ic↓。如果Rt1的值选得合适, 可以得到较好的效果。
R109跨接于BG3的集电极和BG1的基极, 把BG3集电极电压反馈到BG1的基极。由于BG1基极电压和BG3集电极电压是反相的, 因此为负反馈。由于BG3集电极输出电压比BG1集电极输出电压大得多, 因此是深度负反馈。为了防止交流通过R101、Rt1引起交流负反馈, 从而使交流放大系数降低, 故接有交流旁路电容C102、C103。因此, R109可称为大环直流深度负反馈电阻。
C104、C105、C106及电阻R108、R111组成阻容去耦滤波器, 电源电压经R111、R108逐级降级后供给各级不同的直流电压, 晶体管滤波器在结构上是电压放大级不可分割的一部分。由图1可知:利用电子线路分析法比较由R113、C112、C113组成的∏型滤波器和由BG5、R112、C114组成的晶体管滤波器, 不难分析出晶体管滤波器多用了一个管子, 但滤波效果却提高了。
C110为移相电容, 为了校正电压放大级的输出电压相移, 在变压器初级绕组两端并联有C110相位校正电容。R102为电流负反馈电阻, 除用来稳定放大器的直流工作点外, 还有交流反馈作用, 在R102上有电流Ie1和Ie3, 它们同相位, 但Ie3比Ie1大得多, 故R102主要是把Ie3的变化反馈到第一级来, 起级间电流负反馈作用。因此, 改变R102的阻值即可改变交流反馈量, 使放大器倍数变化, 从而达到改变不灵敏区大小的目的。若不灵敏区大于20μV, 应减小R102的阻值, 甚至可将其短路, 以便使放大器不灵敏区在20μV以内。相反, 若要增大不灵敏区, 可将R102增大。
电位器Rw101是接在BG4的发射极上的, 具有交流负反馈的作用。Rw101的动触点上连接有交流旁路电容, 因此通过调节电位器动触点的位置就可以改变反馈量, 也就是改变放大器的放大倍数。此电位器也被称为灵敏度调节电位器。
由于R114、R116是基极偏流电阻, 具有电压反馈作用, 可使BG6、BG7对称地工作在甲乙类状态, 因此两管子在全周内均导电。R115是发射极偏流电阻, 它具有电压负反馈、稳定工作点的作用。
当外加信号电压VBF=0时, 在BG6、BG7中集电极电流Ic与Ic′大小相等, 方向相反。控制绕组中电流等于0, 电机不转。此时, BG6、BG7基极的信号电压Vbe、Vbe′为0。当有正向信号VBF输入时, 假定前半周信号引起的电流将与晶体管BG6的Ib相加, 同时与晶体管BG7的Ib相减, 在控制绕组中得到一个50 Hz的正弦电流, 此电流与激磁绕组的相位差90°, 因而产生旋转磁场, 使电机旋转。当有反向信号VBF输入时, 前半周信号将与BG6的Ib相减, 同时与BG7的Ib相加, 在集电极回路中形成相应的电流, 电机就向另一个方向旋转。
对于这种放大器, 修理时要注意其对称性。BG6、BG7的放大倍数β值要相等, Ic、Ib、Io要尽量小且接近, 其他元件也要对称。
2 晶体管放大器故障原因及诊断分析
早期生产的晶体管放大器大部分用PNP型锗管, 后来的大部分用NPN型硅管。为了分析方便, PNP管的检测电压后面标注“ (PNP) ”。结合多年的研究检修经验, 笔者总结了较多晶体管放大器维修技巧, 现依故障类型分析如下:
2.1 信号加不进, 灵敏度低, 干扰很小
首先用镊子将2X16V其中一端分别与C3、C4短路, 看马达有无正反转:
2.1.1 毫无反应
问题很可能是出在放大器输出部分: (1) 插头B8应与电源110 V相通; (2) 插头C3、C4及C5与功率级及电源开路。
2.1.2 有正反转, 有大于10 V输出
说明放大器输出正常, 查功率放大级部分。检查功率级输入端不能与地相通:用镊子断续短路耦合变压器输入端B、F, 看马达的反应及输出;在B、F两端外加0.5 V交流讯号, 看马达的反应及输出:
(1) 毫无反应或有小于2 V (PNP) 或5 V的输出, 问题在功率放大级:1) 2X16V开路或短路;2) 功率级元件不好, 可根据功放相敏推挽原理, 判断元件的对称性, 用万用表在其等值处测其等效电阻或电压是否对称。
(2) 有抖动, 而且有大于2 V (PNP) 或5 V输出, 则功率级正常。检查电压级, 用镊子接触输入变压器次级一端, 即BG1基极, 看放大器的输出:1) 毫无反应, 问题在电压级, BG3集电极电压为-5~-3.5 V (PNP) 或6~8 V: (1) 检查输入变压器次级是否接地或开路; (2) 检查晶体管各级放大性能, 用万用表测量三极管的集电极电压, 而后用镊子将其基极、发射极短路, 如果电压指示值向上移动, 说明这级放大性能基本是好的, 如果指示不动或者向下移动, 说明这级三极管偏流, 负载滤波电压等有问题。2) 有小于6 V (PNP) 或7 V输出, 说明电压灵敏度低, 可能的原因有: (1) 电位器零位电阻变大 (正常为20Ω) ; (2) C111虚焊; (3) C110虚焊; (4) BG1、BG4的β值变小。3) 有大于6 V (PNP) 或7 V输出, 说明电压级正常, 用镊子接触输入变压器初级两端, 即振子脚1、6, 看放大器输出: (1) 无正反转或小于6 V (PNP) 或7 V输出, 说明问题在输入级, 可能的原因有:输入变压器初、次级及二屏蔽E、P相互之间有短路;初、次级开路;插头C1或C2回路有开路。 (2) 有正反转, 有大于6 V (PNP) 或7 V输出, 说明输入级正常:检查振子工作情况及是否对称;讯号线A1、B1和P不能短路。
2.2 干扰大, 平衡点高
用镊子将功放级输入端B、F短路, 看马达反应及输出:
2.2.1 仍单向转动或有大于0.5 V输出
说明问题在功放部分: (1) 检查插头C3、C4及C5是否开路或接错; (2) 检查2X16V和其他绕组是否相碰或漏电; (3) 若功率级单件失常, 修理同前。
2.2.2 转动消失, 有小于0.5 V输出
说明功率级部分正常, 检查电压级, 用连接线短路输入变压器次级两端, 看马达的反应及输出:
(1) 仍单向转动, 有大于0.75 V输出, 说明问题在电压级, BG3集电极电压同前:1) E虚焊;2) 2X18V和其他绕组相碰或漏电;3) C102或C103电容漏电;4) 各级放大性能检查同前。
(2) 转动消失, 有小于0.75 V输出, 说明电压级正常, 检查输入变压器, 用连接线短路输入变压器初级两端, 看马达反应及输出:1) 仍单向转动, 有大于1.0 V输出, 说明问题在输入变压器部分: (1) 输变初、次级及二屏蔽E、P间有短路; (2) 插头C1、C2开路或错接; (3) 2X35V与P相通或漏电。2) 转动消失, 有小于1.0 V输出, 说明输入变压器正常: (1) 检查振子对称性及绝缘电阻, 其触点组1、6、7及励磁绕组3、4与外壳间电阻用500 V兆欧表测量应大于100 MΩ; (2) 插头A1、B1开路。
3 结语
晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一, 在重要性方面可与印刷术、汽车和电话等发明相提并论。我们只有彻底理解晶体管放大器的原理, 并不断实践, 才能不断丰富修理经验, 提高修理水平, 从根本上解决所有疑难杂症。
摘要：阐述了晶体管放大器的原理, 较详尽地介绍了晶体管放大器运行使用中经常或可能出现的各种故障, 并具体分析了故障原因及诊断方法。
关键词：晶体管放大器,原理,故障诊断
参考文献
[1]王卫东, 李旭琼.模拟电子技术基础.第2版.电子工业出版社, 2010
[2]宁帆, 张玉艳.模拟与数字电路.人民邮电出版社, 2009
功率放大器原理 篇7
使用大功率短波发射天线可以更加简单的对频率进行更换。一般情况下其分辨率往往不超过1赫兹, 其相位产生的声音非常小、而且非常容易控制, 自身带有外部同步激励器的有关接口。能很好的进行浮动载波这一任务, 并且能够出色完成, 这样一来电能的消耗就会大大的减少, 大大降低了能耗。运用循环调制的机制完成设计的任务, 且可以对每一块功放板的工作时间进行限制。
2 大功率短波发射天线的偏向发射的基本原理
首先要将时间与幅值这两个量转化为连续的模拟信号, 然后经过特殊的手段为传输给发射机, 然后增加直流, 使原来单一的音频信号转化成“音频+直流”的信号。在该模拟信号中, 音频信号和直流信号各有分工, 其中直流信号主要对载波的功率进行调节, 具体调节的方式为控制面板上的升降开关, 之后音频的信号就会进入直流信号中, 再通过取样、量化、保真以及编码等过程, 将音频和直流信号转化为特殊的数字信号, 再通过特殊手段对数字信号进行编排之后, 这种数字信号就可以根据使用者不同的要求去灵活的控制射频放射器上的开关。
在纯理想的状态下, 大功率短波发射天线载波经过A/D的转换器取样的“音频+直流”信号的直流部分只会激活18块“二进制”的射频放大器工作, 之后“二进制台阶”放大器将会全部停止工作:010010/000000。
在“音频+直流”中的音频信号传输到发射机的过程中, 经过A/D转换器进行取样的“音频+直流”信号中音频信号的部分会开始“二进制”放大器的工作, 当六块放大器全部进行工作时:010010/111111。
这时候, 若是音频信号继续增多, “二进制台阶”将会停止工作, 与此同时“大台阶”的射频放大器将会开始工作, 他的数字码位是:010011/000000, 在此时间段内, 10k W载波会逐渐达到全部调制, 处于正峰值的位置, 大台阶的射频放大器就会以两倍的形式打开, 在这个特殊的时间点内其数码是100100/000000。与此同时, “音频+直流”的模拟信号中音频所占的比重将会逐渐降低, 当低至某一数值时, 射频放大器模块就会停止工作。
其次是对DM10型进行幅度调节, 此发射机是共有48个射频模块, 每一个组成的模块都可以在非常短的时间内停止工作或者是开始工作, 音频模拟信号的调节主要是依靠全部射频模块输出电压的总大小, 输出电压的大小又是由工作量决定的, 在提供载波的过程中, 放大器的数目是保持不变的, 若是音频的信号变多, 放大器的数目也会增多, 同样的道理, 若是音频信号降低, 放大器的数目也会降低。其短时间内的变化值都会保持一致。
射频部分由振荡器、缓冲放大器、预推动级、推动级、推动电源调整器、射频状态指示、推动功率合成器、射频分配器、功率放大器、功率合成器、输出网络共10部分组成。振荡器产生一射频信号, 并经过缓冲放大器、预推动级。
通过以上的分析说明可以明白, 对数字调幅可以划分成三个步骤进行。第一步就是给模拟信号加入直信号, 经过A/D转换器之后变成“音频+直流”的模拟信号, 信号将会转变成为12比特的数字码。第二步是把12比特的数字码经过调制编码器进行特殊的编码之后, 对功放级进行调节。第三步是功放级既可以作为功率放大器, 又可以作为D/A转换器, 各个射频。主要有编码器去决定放大器模块的开关状态。
3 控制系统分析
控制部分由控制板、显示板以及开关仪表板共同组成。首先控制板的输入指令信号由三个主要部位提供, 显示板由故障检测?、过载检测的逻辑电路组成。其输出的逻辑信号一方面送到逻辑板, 另一方面供显示屏上26个双色指示灯去监视发射机的工作状态, 这些状态指示灯信号可作为遥控信号到外部接口板输出。即使发射机已被关掉, 但许多状态指示被“锁存”, 所提供的故障指示必须将它们复位后才能正常工作, 假如交流供电电源故障, 备份电池电源能使逻辑电路记忆当前的工作状态。当交流供电电源恢复时, 发射机能自动完成开机动作并恢复到停电前的工作状态。对外接口板的作用是提供遥控输入、状态输出和多用仪表输出, 同时, 还起遥控输入与发射机道路隔离作用, 以防偶然有干扰电压加到输入端, 以防损坏减至最小。使用人员可以借助“本地”或者是“遥控”两种办法进行发射机的调控和监视。运用微处理器进行调节, 主要的功能通过LCD显示。在显示中, 入射功率指示、反射功率指示、主整电压指示、电流电压指示、天线零位指示、网络零位指示、射频推动指示、功率等级设定、自动开关机时间显示、故障指示、载频指示、调幅度动态条状指示等。对于故障的报警和保护, 一旦发现问题, 系统可以准确的感知到, 并发出劲爆的信号, 将发生故障的信息及时进行保存, 可以浏览历史保存的信息, 每天可以提供最大上限为五次自动开关机, 有专门的系统对硬件进行保护, 与微处理器同步检测, 确保安全, 具有完善的防雷措施及相应的保护功能。
4 小结
大功率短波发射天线的偏向发射利用进口场效应管当做功放器件, 其优点是可以保持较高的工作效率, 而且可以长时间稳定工作, 过通道设计, 可以非常出色的完成日常工作。
参考文献
[1]陈晓坤, 邓小炎, 郭明月.统计模型在雷达技术中的应用研究[J].安徽大学学报 (自然科学版) , 2012 (01) .
[2]金亦然.硬同轴电缆过渡器的仿真设计[J].安庆师范学院学报 (自然科学版) , 2013 (03) .
[3]曾鹏, 陈雪平, 朱银兵, 胡东亮.基于磁天线的罗兰C测向误差分析[J].弹箭与制导学报, 2014 (03) .
[4]崔国恒, 曹可劲, 许江宁, 朱银兵.磁天线水下接收罗兰C信号可行性研究[J].弹箭与制导学报, 2013 (06) .
[5]晏勇.便携式超高频RFID读写器的FPGA实现[J].单片机与嵌入式系统应用, 2012 (10) .
功率放大器原理 篇8
在本文中, 我们选择无线设备的型号为WB521X, 其WB521X上行采用2.4G接入方案, 遵循802.11b/g/n协议, 支持MIMO技术, 单射频能提供高达300Mbps的无线接入速率。WB521X支持500m W的发射功率, 内置定向天线, 可满足运营商WLAN广覆盖长距离接入场景的应用, 是运营商WLAN宽带覆盖方案的理想选择。
2 大功率无线设备的原理
WB521X上行采用2.4G接入方案, 遵循IEEE802.11b/g/n协议, WB521X-H上行采用5G接入方案, 遵循IEEE802.11a/n协议, 设备内置定向天线, 可满足运营商WLAN广覆盖长距离接入场景的应用, 是运营商WLAN宽带覆盖方案的理想选择。
2.1 功能特性
(1) 300M接入速率内置MIMO定向天线。
遵循IEEE802.11n协议, 完全向下兼容IEEE802.11a/b/g, 采用专业模块化设计;支持MIMO技术, 单射频能提供高达300Mbps, 是相同环境下IEEE802.11b/g产品的6倍;内置9d Bi高增益定向天线, 一体化设计无需外置定向天线。
(2) 支持多种接入方式。
支持Portal和PPPo E的认证方式, 完全适用于当前主流运营商的接入认证系统。支持路由和桥接两种接入模式, 运营商可以根据自己业务开展的类型灵活的选择工作模式。在桥接模式下, 支持多主机接入。启用多主机接入功能后, 最多可允许4个PPPo E、DHCP或静态IP客户端同时接入并透传, 同时满足用户的多种使用需求。
(3) 支持集中管理, 批量配置。
支持通过无线控制器 (AC) , 对指定的CPE或所有CPE的远程管理功能, 在大规模应用中极大的简化了管理维护工作量。支持通过无线控制器 (AC) 的批量配置, 可以集中更改某一台或所有CPE的配置参数。支持通过无线控制器 (AC) 的软件批量升级功能, 可以对指定的某台CPE或所有的CPE进行操作。
2.2 友好的界面用户
提供非常简便的Web设置页面, 配置直观、易操作、使用复杂度低。每个Web设置页面均提供详细的联机帮助, 供您查阅。
2.3 丰富的统计诊断功能和管理方式
(1) 提供了丰富的统计信息和状态信息显示功能, 使您对设备当前的运行状态一目了然。
(2) 支持通过本地和远程Web方式对设备进行详细的配置和管理。
(3) 支持通过Telnet方式对设备进行简单的命令行管理。
3 无线大功率设备的设计应用
3.1 系统设计总体原则
无线大功率设备在实际设计应用过程中主要遵循以下原则:根据客户需求量确定规格, 结合实际预算造价来确定厂家, 同时满足客户需要求量和经济最大化。这同时也是各个运营商的指导设计的要求和基本准则。
3.2 组网需求
某用户申请了运营商WLAN宽带, 使用WB521X作为家庭接入设备, WB521X设备使用无线WLAN接入宏基站AP。如果用户家里仅单台PC要上网, 则推荐通过Po E电源连接, 具体连接方法请参见随设备附带的《Aolynk WB521X室外型无线网桥快速入门》;如果用户有多台PC要同时上网, 则多台PC和WB521X之间通过Switch来扩展端口, 组网方式如图1所示。用户PC通过PPPo E方式接入网络;WB521X接入宏基站AP时不需要认证。
3.3 系统设计
3.3.1 端计算机要求
确认计算机已安装并启用了以太网网卡。确认计算机已和WB521X的LAN口相连。
3.3.2 该无线设备Web设计
同一时间, 设备最多允许五个用户通过Web设置页面进行管理。当对设备进行多用户管理时, 建议不要同时对其进行配置操作, 否则可能会导致数据配置不一致。为了安全起见, 建议您首次登录后修改缺省的登录密码, 并保管好密码信息。如果忘记密码, 请先拆掉Reset按键上的螺丝, 然后按住WB521X面板上的复位 (Reset) 按钮约5秒钟以上, 设备开始重启, 重启后即可恢复WB521X的缺省设置。连接到Web页面后就可以输入以上缺省的用户名和密码。验证码功能会使您的系统安全性更高。如果您想在登录设备Web设置页面时不需要输入验证码, 可以通过登录管理页面来设置其状态。
3.3.3 接口设计
设备支持桥接、静态地址、动态地址、PPPo E四种接入方式。具体选择何种方式请咨询当地运营商。桥接:运营商相关配置在用户PC上完成, 用户上网的时候, 要输入用户名和密码进行认证。静态地址:手动为WAN口 (无线空口, 设备上不可见) 设置IP地址和子网掩码, 该IP地址由运营商来提供, 由于IP地址紧缺, 独自占用IP地址, 费用很贵, 该方式目前应用较少。动态地址:设置WAN口作为DHCP客户端, 使用DHCP方式获取IP地址。PPPo E:设置WAN口作为PPPo E客户端, 使用PPPo E用户名和密码拨号连接获取IP地址, 家庭用户通常使用这种方式。
桥接和其它三种接入方式 (也称为路由模式) 的主要区别如下。
在桥接模式下, 运营商相关配置在用户PC上完成, 用户上网的时候, 要输入用户名和密码进行认证。
在路由模式下, 运营商相关配置在WB521X的WAN口上进行, 只要WB521X认证通过了, 用户不再需要输入用户名和密码进行认证即可上网。
4 结语
通信项目在近几年的快速建设后, 尤其是无线通信的飞速发展, 文章通过前期各个设备厂家的调研, 规划, 项目论证, 最终计划的详细设计结合了项目, 其目的主要是设备的使用, 通过混合网络的设备中, 大功率无线设备具有很强的带宽, 高稳定性, 配置灵活, 维护方便, 实际的统一管理, 具有较高的价格和传输干线网络, 并使用网络为缓解有限传输容量的问题非常紧张, 满足人们对高带宽的需求越来越大。从网络性能和任务的实际操作中, 已经完全达到了任务和目标的设计。
参考文献
[1]杭州华三通信技术有限公司.WB521X设备使用说明[M].杭州:杭州华三通信技术有限公司, 2007.