简析有线电视信号放大器

　　放大器一般分为干线放大器和用户放大器，另有延长放大器、线路放大器等。干线放大器由电源部分，衰减器、均衡器、温补电路，放大模块及自动增益控制等电路组成。另外有些指标较高的，像ALC干放、桥放，前馈式放大器等应用较少。最常见的几种放大器为普通干放，温补干放及AGC干放及ASC放大器。

　　电源供电分为交流60V和交流220V供电，经变压器转换为交流27V左右。变压器分EI型和R型，R型空载电流小，且效率高，为首选产品。交流27V经过桥式整流输出为30V左右的直流电压，经滤波后加在W7824输入端。W7824为三端稳压器，输出电压为24V，电流为1.5A。相互代换型号有AN7824、W7824等，输入输出端各有一避雷管，是为防止放大器遭雷击而设。对交流60V供电干放，输入及输出同时传送信号和电流。由于频率悬殊较大(电源为50Hz，信号为45MHz～550MHz)用电感和电容实现信号和交流60V分开。衰减器是一个0～20dB可调电位器组成网络见图一。其作用是使放大模块既有足够的信号加速度，又不过载。特点是无论衰减信号大小，从输入端看或输出端看此网络，电阻都是75Ω，以使电缆及放大模块输入端匹配。均衡器是为弥补电缆传输特性而设，见图二。在45MHz～550MHz电视信号通过传输电缆时，随着频率的升高衰减逐渐增大。为使信号输入放大模块前高低频率信号电平基本相等，特设此电路。均衡电路一般由固定均衡和可调均衡两部分组成，利于准确调整。均衡器均衡范围为24dB-0dB。其原理就是让高频信号顺利通过而对低频信号有一定衰减，这点与电缆衰减特性相反，其结果使不同频率信号在主干线上损耗其本一致。

　　温度补偿器主要是用来补偿由于环境温度变化而引起的电平波动。因电缆损耗随温度变化而改变(国产电缆系数是0.002/℃进口电缆的系数为0.0015/℃)，电平波动会使得指标受到影响，累积起来会使用户电平随温度变化波动较大，甚至无法收看。因此，放大器要加温度补偿电路，以抵消温度引起电缆损耗的改变。如图三所示，用热敏电阻进行补偿，这里使用NTC(负温度系数)UEI型热敏电阻。当温度升高时，热敏电阻阻值变小，损耗随之减小，这与电缆因温度变化带来的损耗相反，故得以补偿。虽精度较差，但电路简单，故障率低，不需加导频信号，系统造价低，一般用在中小型系统中，如乡镇、厂矿等。一般补偿量在40℃时为2-3dB。但温补器会带来3-4dB插入损耗，这点在应用时应加注意。

　　干放一般采用进口美国摩托罗拉MHW6342、MHW6272、MHW6185、荷兰菲利蒲BGY588/04等。内部电路为前馈式或四级推挽放大器，使用低噪声，高频三极管等组成，增益约为35dB。频响为45MHz-550MHz和45MHz-750MHz。也有部分放大器采用两块相同模块组成功率倍增型。如MHW6185其原理相同，还有前馈型放大电路，它能抑制偶次谐波，使放大器指标更高。桥接型是在输出部分另加放大模块，使两路信号可同时以高电平输出(增加4dB)可以做干放，同时另一路兼做用户放大器。

　　AGC(自动增益控制)干放能自动控制放大器输出电平，当某种原因引起输入电平变化时，AGC电路自动补偿此部分变化，使输出电平得以稳定，整条干线工作正常。原理是输入信号某一频率的电平为基准，检测其变化，并把此变化的电压信号放大后去控制2-3个变阻二极管，使二极管的损耗变化受输入信号控制，而二极管是串联在放大电路上的，从而引起放大器增益的变化，而这种变化方向与输入信号变化相反，所以可以保持输出电平不变。一般输入变化4dB时，输出变化为0.3dB。早期产品大都带有导频信号，即以某特定频率为基准信号。为简化电路，降低成本，现在的放大器采用某一电视频道电平为基准进行控制。

　　ALC(自动电平控制)就是AGC+ASC(自动斜率控制)。ASC干放要有频率高低不同的两路导频信号，以此为基准，通过检测高低不同频率的电平变化，从而产生两组控制电压。此电压再加到由变容二极管组成的两个频率选择网络上，导致网络电容容量发生变化，网络阻抗随之改变，从而形成对某些频率阻抗的改变，其结果是调节放大器在不同频率上的增益，从而实现输出电平不变，以弥补电缆因传输频率不同造成的增益变化。ASC加上AGC组成ALC干放，ALC干放主要用在大中型网络上。如市县，其指标较高，但电路复杂，成本较高。

　　用户放大器原理和干放基本相同，仅是指标较低，这主要是为降低成本，因用户是用在线路末端，覆盖户数较小，不需过高指标。作用是为提高输出电平，负载更多用户。一般分为分立元件户放，国产模块户放及进口模块户放。电源一般取自市电交流220V，也有部分是交流60V集中供电。变压器一般为EI型。放大部分供电电源为+12V和+24V两种。分立元件放大器有二级、三级和四级放大管组成。电路为普通高频放大电路，增益从20～35dB，最大输出电平一般小于105dB，三极管一般选用LP1001，NEC2SC3358、2SC3355、BFR91及BFR96等高频低噪声管。模块型主要是仿进口模块，但因工艺技术欠佳，一般都制装成体积较大的模块、电路是四级推挽放大，主要三极管有BFR91及BF96组成，使用片状阻容元件，此类输出电平较高，为首选产品，如万隆YB5134。另有个别产品采用三级或四级普通高频放大，电路组成封装在一个模块里，表面看为模块放大，实则为普通高放电路而成，此类放大器输出电平低、易出现交互调干扰，稳定性尚不如分立件户放高，应避免使用。另有“升达”等产品，采用较为先进的电路，组成二极放大，一级中既有电流放大又有电压放大，同时又抑制偶次谐波，使指标得以提高，但工艺和原材料等有待于进一步改进。

　　另外还有近几年出现的双向放大器，回传频率原为5MHz-45MHz。它可以使用户与中心机房互传信号，能把用户视频信号或其它信号传到中心机房，实现双向传输，并且在此基础上实现视频点播，网上购物，数据回传等业务。但成本较高，仅在少数地方使用，随着社会发展，新科技、新技术必将会得到进一步发展，干放电器将会更加完善，参数指标将越来越好。