大功率低频和超低频放大器实现途径及特点

摘 要：在经济以及科技都取得巨大进步的当今社会，低频的放大器以及超低频的放大器也逐渐在功率方面有着显著提升的要求。在20世纪的五六十年代，对放大器的需求仅仅在几十千瓦，而随着经济以及科技的持续发展，当今时代对放大器的需求已经达到了几兆瓦，这样的低频、超低频的大功率放大器在当今的高频加热领域、导航领域以及军事领域都得到了极其广泛的应用。本文就是对低频、超低频放大器的实现途径以及特点进行的分析。

关键词：大功率 低频 超低频 放大器 实现途径 特点

中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0055-02

就低频、超低频放大器而言，它的工作频率在10～ 300kHz的范围内。这类的放大器在高频加热领域、导航领域、海洋探测领域、医疗设备领域以及军事领域等都得到了广泛的应用，并且凭借其自身的优势，在应用过程中发挥出最好的价值，实现了最佳的应用效果。随着低频、超低频放大器在各个领域之中的广泛应用，其自身也取得了良好的发展。随着当今科技发展对放大器的功率不断提升的要求，低频、超低频放大器已经实现了由几千瓦到几百千瓦甚至几兆瓦的飞速跨越。并且在未来经济以及科技的持续发展中，低频、超低频放大器的功率还会进一步加大，将随着经济以及科技一同取得迅猛发展，给诸多的应用领域提供先进的科学条件。下面将要介绍的是超大功率低频、超低频的放大器的实现途径以及特点。

1 用电子管作为功率放大器的模拟放大器

1.1 实现途径

可以将三极管或者四级管作为末极放大的电子管，因为三极管不仅放大的倍数小，还需要较大的推动功率。因此现代较多地将有着很大放大倍数又不需要很高推动功率的四级管作为末极的功率器件，而三极管仅仅被应用于极少数的特殊用途之中。

1.2 特点分析

末极功率管是在截止区以及线性区进行工作，如果在线性处于非饱和区的放大状态的时候，板极就有着约为80%的效率，因此也就会产生较大的损耗。当前级放大器在线性区进行工作时，末极放大器的功率就会很低，而且在每个末极功率管处于相同工作状态时其输出的幅度将向着额定的功率进行叠加。它的优点是有着较强的抗冲击的能力，缺点是操作较为复杂，设备的效率也不高，对水电的消耗也很大。

2 用电子管作为功率较大器件的开关放大器

2.1 实现途径

可以选择三极管或者四级管来进行末极的放大，相比较三极管而言，四级管同样有着显著的优势。可以运用单边电路的形式进行放大，也可以运用推挽电路的形式进行放大。

2.2 特点分析

当功率管在开关的状态进行工作时，板极达到约95%的效率，相比较模拟放大器的板极效率而言，实现了显著的提高。当前级放大器也在开关的状态下工作时，会有着较低的损耗，冷却的设备也可以得到有效减少，所以整体可以达到75%的设备效率。而且每个末极的功率管在相同的工作状态下，输出的幅度将向着额定功率进行叠加。前级放大器在开关状态进行工作的时候不需要调谐就可以用分频来实现。对功放管的灯丝要进行预热，需要20多分钟的开机准备时间。它的优点同样也是有着较强的抗冲击的能力。

3 用冲氢闸流管作为功率器件的开关放大器

3.1 实现途径

它有着和电子管开关放大器极其相似的原理，但是就高级输出的波形而言，它们却有着不一样的工作状态。就电子管放大器而言，矩形脉冲是它的前级输出，同时由栅极脉冲来对末极的电子管进行开通以及关断的控制。但是对于冲氢闸流管的开关放大器而言，一尖脉冲是它的前级输出，同时由栅极脉冲对末极氢闸管进行开通的控制，由充放电电路中的反向电流对其关断进行控制。它有着较大的脉冲点流量以及较高的板极电压，有着较低的重复频率，平均电流也不大。因此它无法实现像开关放大器一样的应用，也不能像三极管或者四级管模式的应用。为了使它的工作频率得到有效的提升，可以对多单元轮流的工作方法进行合理应用；为了使板極的电压得到有效降低，可以将正负双极的电源进行合理应用；同时将每臂的两个管子进行并联使用，可以使阳极板的平均电流得到有效控制，使其处在合理的范围。将内接交叉的限伏二极管进行有效的应用，可以使电容以及电压的工作安全得到良好的保障，也可以使放大器对负载的变化做到更好的适应。

3.2 特点分析

相比较电子管的模拟放大器，这种放大器可以在开关以及饱和的状态之下进行工作，并且工作时板极可以达到95%的效率，虽然会有灯丝等其他设备的损耗，但去掉这些损耗，效率依然可以达到75%左右，因此相较于电子管的模拟放大器而言，效率得到了显著的提升。因为管子使轮流进行工作的，所以输出的功率并不是在幅度上进行的叠加，而是叠加在时间轴上。每臂都是正弦波的输出，并且有着较小的谐波。它的优点是操作比较简单，可对调谐的原件进行大量的减少。同时它的灯丝预热时间较短，仅仅需要9min左右，这就有效地对工作的准备时间进行缩短。

4 用固态晶体管作为功率器件的开关放大器

4.1 实现途径

这种功率放大管在截止区以及饱和区进行工作，每一个管子都是通过脉冲激励来实现的功率放大，放大器有着方波的输出。在每一个高频的周期中，所有的管子都在进行工作。其在工作过程中所输出的功率以电流的方式进行叠加或者以电压的方式进行叠加，这样就能够实现放大器的功率达到额定值。

4.2 特点分析

作为宽带放大，固态功率放大器不需要进行人工的调谐，也不需要进行预热，因此这种放大器有着更短的开机时间和95%以上的极高的效率，这样就可以使运行的费用以及维护的费用得到有效的降低；同时由于这种放大器实现了远程的通信以及自动化管理的技术，因此操作起来也格外简单方便。作为一种插件式的结构，固态功率放大器更加标准化、更加系统化，并且可以进行互换的使用，因此就有着很强的维护性。它有着更小的体积以及更轻的质量，使无线电发送设备所占的空间得到有效的减小，使承载平台不再因设备的重量以及空间问题受到影响。它的缺点是对雷电的防御功能较差，而且价格比较高。

5 结语

当今的社会经济以及社会科技都处在不断发展不断进步的时期，随着科学技术的不断进步，各个方面对科技的要求也一直处于不断提升的状态。所以，低频、超低频的放大器也随着经济以及科技的发展取得了技术水平上的显著提升，由之前的几千瓦功率逐渐发展到当今的几百千瓦甚至几兆瓦。这样的发展对于很多领域而言都带来了技术上的极大帮助，同时，随着低频、超低频的放大器在各个领域之中的广泛应用，它本身的技术创新以及更新速度也得到了极大的发展。相信在不远的未来，低频、超低频的放大器将再次实现全新的突破，为当今经济时代的各个领域提供更加坚实的科学技术基础。

参考文献

[1]张培，苏品刚，孙加存.一种实用低频功率放大器的制作[J].苏州市职业大学学报，2010，21（1）：41-43.

[2]范思安，陈克难，王林庆.宽带低频放大器的设计[J].信息化研究，2010，36（7）：54-56，59.

[3]丁丁，丁炜.低频功率放大器的设计与实现[J].兰州石化职业技术学院学报，2010，10（4）：17-19.

[4]陈艳，徐昌华，孙云龙，等.新型低频功率放大器设计及测量[J].科技信息，2009（34）：456-458.

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