[其他]动力丁类载波发射机

说明书

本实用新型属于控制系统的动力丁类载波发射机。

目前我国推广使用的动力载波发射机是“煤矿电工手册”第十卷介绍的由LC振荡器、调谐放大电路、输出槽路及电源组成的丙类放大器，功耗大、效率低、输出功率小、体积大。由于上述缺点，满足不了井下装机容量提高的需要，推广使用受到限制。

本实用新型克服了上述缺点，将原发射机进行了实质性的技术改造，LC振荡器改成了时基电路组成的多谐振荡器，丙类放大器改成丁类放大器，使发射功率大大提高，负荷能力加大、寿命延长、电路简单、工作稳定可靠。

为了全面了解本实用新型的内容，现结合有关附图作如下说明。

如图所示，丁类发射机电气部分由多谐振荡器（一），丁类放大器（二），输出槽路（三）及电源（四）组成，按装在一个防爆外壳内。

多谐振荡器由时基电路5G1555、电容器C、电阻R_B、R₁和多圈电位器W所组成。它能产生按我们需要的频率和占空比一定的矩形脉冲，去控制丁类放大器。

刚接通电源时，电容器C来不及充电，故时基电路②脚处于低电平，使③脚输出高电平，随着电容器C通过电阻R_B、R₁和多圈电位器W充电，当电容器C充到电源电压（2／3）Vcc时，③脚输出变为低电平，同时时基电路内的放电管导通，使电容器C经R_B向⑦脚放电，当电容器C上的电压下降到（1／3）Vcc时，③脚输出又为高电平，放电结束，充电又开始，这样周而复始进行振荡，从③脚输出一系列的矩形脉冲。

它的充放电时间，振荡周期，振荡频率，占空比都由下式给出。

充电时间：

t₁＝（R₁∥W＋R_B）Cln (Vcc－（2／3）Vcc)/(Vcc－（1／3）Vcc)

≈0.693（R₁∥W＋R_B）·C

放电时间：

t₂＝R_B·C·ln (Vcc－（2／3）Vcc)/(Vcc－（1／3）Vcc) ≈0.693·R_B·C

振荡周期：

T＝t₁＋t₂＝0.693（R₁∥W＋2R_B）·C

振荡频率：

f₀＝ 1/(T) ＝ 1.433/((R₁∥W + 2R_B)·C)

输出矩形波占空比：

D＝ (t₂)/(T) ＝ (R_B)/(R₁∥W + 2R_B)

用时基电路5G1555构成的多谐振荡器，其振荡频率、波形占空比均与电源电压和时基电路本身开关，只和外接定时元件R₁、W、R_B、C有关，所以振荡频率比较稳定。

丁类放大器由功放管BG，谐振槽路L₁C₁，电阻R₂和压敏电阻R_M所组成。输出槽路由L₂C₂所组成。

当接通电源时，由多谐振荡器5G1555的③脚输出一系列矩形脉冲，通过限流电阻R₂送到功率管BG的基极，在t₁时间内功放管BG的发射结受到反偏而截止，在t₂时间内功放管BG的发射结受到正偏而导通，这样在功放管BG的集电极上产生了放大了β倍的矩形脉冲电流。

正因为集电极脉冲电流是矩形波，所以含很多的谐波分量，集电极槽路L₁C₁将谐波分量滤去，就只剩下与基波频率相同的正弦波了。

由此可以看出，丁类放大器的三极管BG是作为电子开关应用的，无论是导通和截止状态，集电极电流和发射极之间电压的乘积是很小的，所以三极管BG消耗的功率很小，把电源功率几乎全部转换给负载，大大提高了电源的利用率。

但是在三极管BG导通和截止转换过程中，要产生过渡损耗和饱和压降损耗，所以丁类放大器的实际效率不可能达到100％，只能达到90％以上，而且丁类放大器的效率和集电极电流的导通角θ°有关。

根据付立叶级数，可将三极管BG集电极矩形脉冲电流展开为：