大功率MOS功放管在全固态电视发射机中的应用-《卫星电视与宽带多媒体》(2010年16期).docx

龙源版权所有 大功率MOS功放管在全固态电视发射机中的应用作者：任林 杨振 庞代亮来源：《卫星电视与宽带多媒体》2010年第16期 1984年,日本东芝公司推出全固态电视发射机后,全固态发射机很快在全世界得到推广与普及。尤其是近十几年来,随着电子制造技术的进步,一批批性能优异的高频大功率MOS功放管被生产出来,管子的功率等级不断提高,在被大量使用于移动通信以后,其用量激增而价格已不太昂贵,使得高频大功率MOS功放管在广播电视发送系统中得到广泛应用,由它们而组成的高频功率放大器的输出级,简称为功放模块PA(即末级功放)。由若干个功放模块组成系统功放链,采用功率合成技术达到发射机的输出功率。 全固态发射机主要特点是: 1、全固态发射机体积小,噪声低。全固态发射机集成化程度高,与同功率等级电子管式发射机相比,体积小,占地少。全固态机采用低压风机,整机风压比电子管式低,噪音低。 2、全固态发射机效率高。全固态发射机的效率能达到75%以上,电子管发射机效率只有25%,因此在能源消耗上具有明显优势。全固态发射机采用开关电源,输入交流电压范围大、输出稳定、效率高。 3、全固态发射机工作电压。对维护人员绝对安全,使维护保养方便、省时。晶体管低压运用,不需预热而可即时工作。整机还采用无源分配合成,可靠性高。 4、全固态发射机激励器采用双驱结构。 5、功率放大稳定可靠。模块化设计、并联结构。全固态发射机以工作高度可靠而著称。这是由于晶体管器件的长寿命以及功放实行模块设计,采用并联放大状态工作。全固态功放系统均采用模块放大,并行工作的积木结构。发射机功率的大小,取决于功放模块使用的多少。 6、控制系统功能齐全。控制系统是由微处理器完成的。将所有信息在显示屏上进行显示,对发射机的工作模式可进行设置,对各种状态进行显示。 7、全固态发射机易于过渡到数字电视发射机。一般只需要只需要更换激励器、调整功放模块的工作点进行适当功率回退和调试输出带通滤波器更换调制器,就可以完成数字化升级,可实现数字化播出。 大功率MOS功放管的通用性能 每一只大功率MOS功放管都内含两只MOS管,管子增益达到15DB,该管的外形如图(1),图(2)为它的电路符号。这种管子因源极的电位很低(一般源极接地),制造管子时,为了减轻源衬之间电压对导电性能的影响,建起源极和衬底连在了一起。这种MOS管的特点是:输入电阻Ri极大,最高达1KΩ以上,受温度影响小,热稳定性好,噪声低。 另外,由于场效应晶体管属于电压控制器件,安装使用不慎,极易将晶体管损坏。因此,请参照以下注意事项进行安装: 1. 绝对禁止用手、或其他导体触摸该管的栅极,因为人体或导体所带静电就可将该管击穿而损坏。 2. 安装该管之前,必须先将安装位置清理干净,并在管子的底部涂上导热硅脂,然后将管子固定。 3. 焊接之前,应先用导线夹子将栅极和漏极电路部分与功放的地线连在一起。 4. 电烙铁的外导体部分必须用导线与功放的地连接好,方可进行焊接。焊接时最好将电烙铁的电源插头从电源上拔下,以免感应电压将管子损坏。 5. 一般情况下,最好不用万用表或其他仪表测试该管。 除此之外 ,大功率MOS功放管对于供电电源系统有具体要求,供电电源要求保护功能完善,过压保护要求保护阀值准确 。 另外管子的工作温度受到晶体材料和可靠性的限制,与其他电子元件一样,大致遵循工作温度每升高7-10°失效率加倍的规律,通常要求在机房为常温和平均图象电平的条件下将硅材料管芯的工作温度控制在110°C以下,由此决定了功率放大器的温升限制和风量要求。因发射机采用风冷系统,必然存在滤尘问题,由于功率放大器为便于通风和散热留有通风孔,一旦灰尘积聚在管子的表面,就容易引起管子损坏。 VHF波段全固态发射机中大功率MOS功放管的使用 VHF 波段应用最为广泛的大功率MOS功放管为BLF278/378,管子的增益为16DB,工作在甲乙类,放大器的振幅频率特性接近于甲类放大器,互调随输出功率降低而持续改善可达—55至—60DB,而且在最低电平处回升不多。这样对于合放运用比较适应,所以在VHF和FM固态发射机中得到大量使用。采用BLF278管构成的 VHF 150W 功放原理框图见图(3)所示,其特点为宽带电路设计;功率余量大,性能稳定。 在北广和鞍广的VHF(H)波段全固态发射机中,又见采用最新的 MOSFET功放管SR401,该功放管线一致性好,增益高。发射机均采用模块化设计,最小功放单元为450W 下图(4)示为北广1KW VHF-H(Ⅲ波段) 全固态发射机方框图, 总结:VHF波段全固态发射机中最常用大功率MOS功放管如下表 UHF波段全固态电视发射机中LDMOS功放管的···试读结束