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请问高电平调幅(直接调制)它的调制变压器... [复制链接]

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离线Mit
 
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806
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2004-08-19
请问高电平调幅(直接调制)它的调制变压器是依照什么原则来选择的?
离线BD7IWW
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7645
只看该作者 1楼 发表于: 2004-08-19
以电子管调制(调幅)为例
设计调制(幅)变压器可在音频输出变压器设计的基础上进行。需要的技术条件有:
1。调制器的类型,屏极调制还是帘栅极调制。调制度幅度,输出功率,调制管的屏(帘栅)流及电压。
2。音频调制器的类型,输出功率等工况,功放级屏极阻抗等。
关键在于调制变压器的变比和调制变压器的铁芯直流饱和问题,因此这类变压器的铁芯会很大很重。
离线bd1es
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2096
只看该作者 2楼 发表于: 2004-08-20
看过bd0bz的帖子之后,重新修改了一下,因为发现了计算错误。

好像是这样计算的,比如发射机零调制的载波功率是4w,那么满调制需要2w平均功率。所以音频功放的正弦波输出功率就应为2w。当然这没有考虑末级的效率,真正需要的功率下面推算一下。

再考虑音频功放动态范围。比如工作电压单12v,那么小于10%失真度的输出峰峰值电压就大约是12-2,再保守一些,算作8v吧(音响发烧的缘故,呵呵)。这里假设otl功放的上下两个管子各吃掉1v,所以是12-2。

然后考虑变比,比如射频末级工作电压12v,那么施加最大调制需要的调制信号峰峰值就是24v,所以调制变压器的变比就是8/24,大约1:3。

再来验证一下输出功率。假设末级效率50%,那么需要电功率8w,相当于12v下的阻抗是18欧姆,经过变压器,音频功放的负载大约是18/(3^2)大约2欧姆。剩下的不用算了,我们知道12v音频功放2ohm@12v时输出差不多就是4w,这是输出8v峰峰值正弦波的功率,刚好为射频末级电功率的一半,而且这时刚好实现100%调幅,呵呵。这说明这个变比比较临界,再大一点点儿就更好,当然末级效率也不会像前面假设的那样低,而且音频放大器最高输出只考虑到8v,还有余量,所以这里就不变了,仍为1:3。

由此确定变压器的额定功率,注意不是4w,因通过了12/18,约为700ma直流,所以要假设留有至少一倍的余量,这里取8w。

然后选择铁心,确定初级匝数。这里假设最低调制频率100hz,那么查铁心手册慢慢算吧。有一个偷懒的办法:因我们一般只能搞到工频变压器铁芯,而一般铁心手册都给出50hz时的每伏匝数(正弦波有效值)。所以就用它手册中的每伏匝数乘以系数k(k=0.707),再乘以初级最大输出电压的正弦波有效值(就是:输出峰峰值/2*0.707)就得到了初级匝数。次级匝数就是初级匝数的3倍。导线直径就慢慢算吧,只要能绕下,越粗越好了。

最后验证直流饱和问题,查铁芯手册,根据次级匝数@700ma的电流慢慢算吧,别忘了初级交流电流的峰值磁通与直流磁通是叠加的。不过根据经验留一倍余量是可以的。

再来说说k的计算:一般工频变压器的铁心给出50hz的每伏匝数,而我们需要他最低工作频率100hz,所以我们要求的电感量小一倍,而电感量又与匝数的平方成正比,所以就是原来的二分之一的平方根,就是原来的0.707倍。

再说说100hz的最低调制频率:一般接收机都有agc,而有的am收音机,agc时间常数只有几百毫秒,所以最低调制频率取50hz就比较临界了,取到100hz比较现实。这样可以避免传送音乐时收音机的通道增益被音乐中的低频所调制,由此带来声音堵塞发碎的问题(有一种aiwa的耳机收音机,灰色的,还是频率合成两波段的,这个现象就很严重)。我们国家的广播电台好像也是这样规定的,不过我无从查找。

大致如此,欢迎指正哦。

还有,末级功放如果是bjt的话要考虑两极调幅,这样可以减小失真,当然这需要调制变压器次级抽头,而且不能计算,只能试验最好的效果,挺麻烦的。还有其他的变通办法,都需要根据原型自己试验确定。

另外一种办法,如果发射机工作频率不高,比如低于1mhz,那么可以用“强力”方波推动vmos管,一级调幅足矣,失真特别小。

强力方波不难得到,可参考若干年前crsa设计的mos型29.6调频对讲机,相信很多持有过bh呼号的朋友还记得。

当然推动irf810/820这样的管子,用74ac或者74hc并联的方法还不够,中间还需要加上两个互补推动级,就是两支互补的bjt,npn的那个集电极接vcc(vcc越高越好了,最好用高压的74hc,呵呵),pnp的那个集电极接地;两个管子的基极并联接74hc的方波输出;两个管子的发射级并联去推动irf的vmos管。我的试验情况是:npn管用d467,pnp管用a1015,推动irf811,在1mhz能得到可以接受的方波,末级效率贼高,超过80%了,拇指大小的散热片就够了,当然负载别开路哦,呵呵。

还有一事,在音频功放前面需要一个高频加重网络,提升高音,否则听到的声音发闷。加重网络需要试验,可参考fm发射机的,但时间常数要大个3-5倍。

太长了,可能有些错的地方,帮忙看一看,谢谢。

既然改帖子了,就提供一个1134khz的vmos调制器的照片吧,别笑话我,好早以前的东东了。
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离线bd1es
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2096
只看该作者 3楼 发表于: 2004-08-20
还有一点补充,一般音频信号的能量集中在500-1500赫兹范围内,所以调制变压器可以适当缩小的,比如算出5w而实际用3w的肯定没问题。

我试验过载波功率5w的vmos调制器,工作频率1134千赫,音放是tda2003,变压器是一个老式电话机铁心改装的,看大小也就是3w左右的,一直没问题。

不过如果这样的话,连续输出100hz正弦波,而且是100%满调制的话,呵呵,时间长了音频功放就冒烟啦。

:d :d
离线Mit
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806
只看该作者 4楼 发表于: 2004-08-20
谢谢bg7iww 和bd1es的回复。终于有谱了,超级感谢!!
离线BA0BZ
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2318
只看该作者 5楼 发表于: 2004-08-20
'
设计调制(幅)变压器可在音频输出变压器设计的基础上进行。需要的技术条件有:
1。调制器的类型,屏极调制还是帘栅极调制。调制度幅度,输出功率,调制管的屏(帘栅)流及电压。
2。音频调制器的类型,输出功率等工况,功放级屏极阻抗等。
关键在于调制变压器的变比和调制变压器的铁芯直流饱和问题,因此这类变压器的铁芯会很大很重。
'

大型的真空管广播发射机采用的屏极高电平调制,调制变压器没有直流磁化电流,rf末级直流馈电要通过一af扼流圈,调制变压器输出通过一电容隔离直流加在地与af和rf扼流圈之间。

以零调制输出载波平均功率为100w为例,单音频100%调制输出平均功率150w,输出pep功率400w。
这就可以理解为什么标称输出功率1kw的放大器yaesu vl-1/vp-1、icom ic-pw1、ic-4kl、kenwood tl933的使用手册均注明ssb/cw/rtty输出1kw,am载波功率250w :d
离线bd1es
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2096
只看该作者 6楼 发表于: 2004-08-20
发现我的计算结果和bd0bz的帖子对不上,仔细一看:

我错了! :d

错误从这里开始:
然后考虑变比,比如射频末级工作电压12v,调制变压器的变比就是8/12,大约1:1.5。

应该是:
然后考虑变比,比如射频末级工作电压12v,调制变压器的变比就是调制信号峰峰值与射频末级电压的峰峰值之比:8/24,大约1:3。

其他的更正在修改后的帖子,现在改贴去喽。 :d :d
离线BD5HQA
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189
只看该作者 7楼 发表于: 2004-08-21
何不用PWM脉宽调制,省力省钱。
离线bd1es
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2096
只看该作者 8楼 发表于: 2004-08-21
'
何不用PWM脉宽调制,省力省钱。
'

要真做pwm的就不如做数控调幅了,复杂度差不多,后者可以补偿失真。

不过最简单的还是变压器调幅。
离线老干部
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7646
只看该作者 9楼 发表于: 2004-08-21
pwm,psm等用脉冲方式都能节省能源。
自己diy都可以考虑用开关电源代替调幅器并成为高末电源,用音频调制电源的输出电压。选取小些的输出电容,改制取样电压电路,甚至加反馈和高频检波反馈等改善性能。
离线bd1es
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2096
只看该作者 10楼 发表于: 2004-08-21
[quote=老干部]pwm,psm等用脉冲方式都能节省能源。
自己diy都可以考虑用开关电源代替调幅器并成为高末电源,用音频调制电源的输出电压。选取小些的输出电容,改制取样电压电路,甚至加反馈和高频检波反馈等改善性能。[/quote]

有启发! :d