Передача электрических сигналов сопровождается их ослаблением-рассеянием их энергии в пространстве. И часто оказывается, что энергия сигнала недостаточна для его приёма или что мощность сравнима с мощностью помех. В таких случаях возникает задача усиления сигналов, т.е. увеличение их мощности. Усиление электрических сигналов осуществляется усилителем.
Усилитель должен обладать определёнными параметрами и характеристиками, зависящими от свойств усиливаемых сигналов и особенностей аппаратуры, в состав которой этот усилитель входит.
Групповой усилитель это маломощное устройство (P=13,86 дБ),что приводит к использованию маломощных транзисторов, более экономичных и надёжных. Вопрос экономии энергии не имеет существенного значения, более важным является обеспечения надёжности и качества.
Групповой усилитель имеет широкий рабочий диапазон частот, это значит, что должно выполняться условие: fв/fн>1. Для широкополосных усилителей надо использовать СВЧ транзисторы при fв>1Мгц. Из-за большого количества усилительных пунктов повышаются требования к надёжности работы, стабильности усилителя и линейности его характеристик. Для обеспечения надёжности работы используют кремниевые транзисторы, применяют интегральные микросхемы. Для обеспечения стабильности усиления линейности характеристик применяют глубокую отрицательную обратную связь (ООС). Она уменьшает нелинейные искажения, повышает стабильность усиления, уменьшая одновременно коэффициент усиления из-за уменьшения воздействующего не усилитель сигнала. Групповой усилитель должен обеспечивать очень большое усиление, т.е. быть многокаскадным. Он должен быть согласован с кабелем на входе и на выходе, для этого ООС по входу и выходу подключают комбинированно (параллельно и последовательно одновременно). Это крайне необходимо.
Изменение усиления в групповом усилителе производят изменением глубины ООС. Для этой цели изменяют уровень сигнала, переданного с выхода на вход. С увеличением уровня этого сигнала увеличивается глубина ООС, т.е. уменьшается усиление. Цепь обратной связи в групповом усилителе состоит из трёх частей: ручная регулировка (РРУ)позволяет установить заданный уровень Рпер=-10дБ. На выходе любого усилительного пункта, автоматическая регулировка усиления (АРУ) , позволяет поддерживать этот уровень при изменении затухания кабеля в зависимости от температуры.
Использование для комбинированного подключения цепи ОС на вход и выход трансформаторных сбалансированных мостовых схем позволяет исключить рассогласование при изменении глубины ООС. Одновременно эти схемы исключают изменение глубины ООС при изменении параметров линии на входе и выходе ГУ. Затухание кабеля растёт с увеличением частоты. Из-за этого электрические сигналы каналов в ВЧ части спектра ослабляются значительно сильнее. Для выравнивания уровня усиления ГУ должно возрастать с ростом частоты, что обеспечивается частотовыравниваемой ООС. Для этой цели в цепь ООС включают дополнительный четырёхполюсник-корректор АЧК, ослабляющий сигналы ОС на ВЧ, т.е. уменьшающий глубину ООС. ГУ как многокаскадные, широкополосные , с большим усилением и глубокой ООС неустойчивы, если не применять целый ряд мер по увеличению устойчивости. Основная мера – коррекция АЧК и ФЧК усилителя вне диапазона рабочих частот, позволяющая исключить выполнение условий самовозбуждения (баланса фаз и амплитуд).
I Расчёт основных параметров группового усилителя
1 Фактическое число каналов.
В многоканальных системах передачи удобно брать число каналов кратное 12 или 60. Заданное число каналов отличается от стандартных значений, т.е. число фактических каналов Nф будет больше заданного числа каналов тональной частоты, но эта разница не должна превышать 20%. При соблюдении этого условия можно исключить сложные полосовые фильтры, уменьшить количество разнообразных узлов, позволяют сделать более надёжными и дешёвыми системы передачи.
Nт.ч.<Nф<1.2Nт.ч.
Nт.ч.=280 – по условию
Выбираем Nф=288
2. Диапазон рабочих частот
2.1. Полоса рабочих частот.
2.2. Выбор кабеля.
Если Df>300кГц, т.е. 1152>300, следовательно, в данном
случае нужно выбирать коаксиальный кабель: МКТ-4, с параметрами: Кa=1; aa=2 ×10-3; r=75 Ом; fН
60кГц , где: Кa- коэффициент затухания кабеля; показывает, насколько
ослабляется сигнал при передаче по кабелю длинной в 1км. aa- температурный коэффициент; r - волновое сопротивление кабеля.
2.3. Определение верхней и нижней частоты для группового усилителя.
fН>0.03Df, следовательно fН>34.56кГц , т.к. кабель коаксиальный, берём fН=60кГц= fmin , fmax= fmin+Df=60+1152=1212кГц .
3. Нормированное затухание.
При
температуре 200С нормированный коэффициент затухания на 1 км для
коаксиального кабеля равен: 
дб/км.
С учётом конструкции кабеля необходимо учесть поправку коэффициентом Кa:
a(f)= aнорм(f)× Кa , дб/км;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.