运算放大器在PDM广播发射机上的典型应用

吐尔孙江·吾加合买提

(作者单位：新疆广电局8105台)

运算放大器在PDM广播发射机上的典型应用

吐尔孙江·吾加合买提

(作者单位：新疆广电局8105台)

摘 要：运算放大器是电路设计中不可缺少原器件之一，它在信号放大、模拟运算、自动化控制检测等领域被广泛的应用。本文较详细的介绍了运算放大器在PDM中波发射机中的几个典型应用。

关键词：运算放大器；模拟运算；脉宽调制；缓冲放大

运算放大器由两个输入端和一个输出端组成，它是一种高增益放大器，具有输入阻抗高，输出阻抗低，增益无穷大（只受供电电压的限制）等特点,当同相输入端电压高于反相输入端时，输出高电平，反之则输出低电平。其主要完成缓冲放大、反相放大、同相放大、差分放大等各种放大运算任务。在信号处理及自动控制场合中，运算放大器被广泛应用，以下是它在PDM广播发射机上的几个典型应用。

1 对音频信号的隔离缓冲放大及分配

把运算放大器的输出端与反相输出端连接在一起，把它的同相输入端作为外部信号输入端使用，其放大倍数接近于1，可用在小信号的无损耗分配电路中。

比如,在原来的信号基本不受损失的前提下,把一路音频信号分成若干路，用于该信号的监看、监测、监听之用，我们可以设计以下电路，如图1所示。

图1 音频信号无损耗分配电路

其中，TL084为内含四个独立运算放大器IC,每一个运算放大器通过如图连接完成一个隔离缓冲放大器的作用，因为其输入阻抗很高，放大倍数几乎等于1，对原信号几乎不造成任何损耗的前提下，把原信号分成三路，提供给监听、监看、监测电路。

2 脉宽调制信号的产生

把音频信号转换成宽度随音频幅度而变化的方波，再用高效开关放大器放大PDM波，通过滤波方式，恢复在PDM波中被放大的音频信号，这是PDM固态发射机音频处理方式的一大特色。以下是由运算放大器实现的典型的PDM波产生电路，如图2所示。

图3 发射机功放温度保护电路

图2 PDM波产生电路

其原理：音频加直流信号输入运算放大器的反相输入端，而72kHz三角波输入到运算放大器的同相输入端，运算放大器输出的的则是幅度随着音频幅度而变化的脉宽调制（PDM）波。

3 功率放大器的温度保护

发射机在运行过程中，因元器件发热或冷却系统故障等烧坏功率放大器，这是一种常见故障现象。图3是一种发射机上常用的功率放大器温度保护电路。

电路的工作原理：

当功放冷却风机的转速正常时，红外线收发式转速传感器向三极管BG的基极送来占空比固定的方波，使电容不停地通过三极管BG放电，LM324-A的同相输入点电压高于反相输入端电压，因此LM324-A输出高电平。反之，当功放冷却风机的转速明显变慢或停止时，红外线收发式转速传感器向三极管BG的基极从来占空比发生变化，或变为低电平，三极管BG来不及放电或停止放电，使LM324-A的同相输入点电压低于反相输入端电压，因此LM324-A输出低电平。

当贴片式温度传感器RT的温度低于功放正常工作温度时，LM324-B的同相输入点电压高于反相输入端电压，因此LM324-A输出高电平,反之，当贴片式温度传感器RT的温度高于功放正常工作温时，使LM324-B的同相输入点电压低于反相输入端电压，因此LM324-A输出低电平。

在以上两个监测电路中，无论冷却风机转速异常或功放温度过高都导致与非门输入端变为低电平，所以，此时与非门应输出高电平，封锁功放，防止其烧坏。