有线电视放大器

放大器尹建新放大器放大器的作用：在满足载噪比和非线性失真指标的前提下，尽可能地把输入端的低电平信号放大到所需值。即：补偿传输电缆的衰减，确保信号优质、稳定的远距离传输。放大的本质：“复制”放大的特点：1、以小控制大，增益G（dB）>0；完成功率转换任务。2.输入、输出波形相似。放大器4.2.1放大器的类型和用途4.2.2放大器的基本组成4.2.3放大器的电路结构4.2.4提高放大器性能的措施4.2.1放大器的供电和保护4.2.1放大器的技术指标4.2.1放大器的类型和用途1、放大器的分类（1）按工作频带分：45～450MHz、45～550MHz、45～750MHz、45～860MHz等单向传输放大器；5~750MHz、5～860MHz双向放大器等。（2）按在分配网络中的位置分：用户分配放大器（楼栋放大器）和延长放大器，在早期的电缆网中还使用干线放大器、桥接放大器等。（3）按使用环境分：室外防水型、室内型。（4）按电路的工作原理分：推挽放大器、功率倍增放大器、前馈放大器。4.2.1放大器的类型和用途根据使用的场合分类前端主放大器：接在无源混合器后的第一级放大器，也是性能指标要求最高的放大器。

干线放大器：要能控制的低噪声、增益适当的放大器。优选22dB

。桥接放大器

：具有干线放大器特性和桥接模块的放大器。线路延长放大器：具有结构简单、输出电平较高的支干线放大器。分配放大器

：具有增益较高、输出电平较高的用户分配放大器。4.2.1放大器的类型和用途按国家标准，根据放大器功能分类I类放大器：具有ALC（AGC、ASC）的双导频长距离干线放大器。II类放大器：具有AGC、单导频的中距离干线放大器。III类放大器：具有MGC、MSC的近距离放大器。4.2.1放大器的类型和用途依次技术由低到高分别为：推挽式、功率倍增式、四倍功率式、前馈式。4.2.1放大器的类型和用途●干线放大器从控制方式上分，有如下几种：（1）自动电平控制（ALC）或称自动增益斜率控制（AGSC）放大器（国标统称Ⅰ类干线放大器），它具有AGC和ASC两个功能，采用双导频信号控制，一般用于要求较高的大型CATV系统中。4.2.1放大器的类型和用途（2）自动增益控制（AGC）放大器（国标统称Ⅱ类干线放大器），采用单导频控制，其中又分为A类和B类。ⅡA类：带斜率自动补偿的AGC干线放大器；ⅡB类：无斜率自动补偿的AGC干线放大器。Ⅱ类干放一般用于要求不很高、电缆敷设条件不复杂的中、大型系统中。4.2.1放大器的类型和用途（3）手动增益控制和手动斜率控制放大器（国标统称Ⅲ类干线放大器）。也可分为两类：ⅢA类：与Ⅰ类干放间隔使用的干线放大器；ⅢB类：单独使用或与Ⅱ类干放间隔使用的干线放大器。其中ⅢB类单独使用时一般只能用于要求不高的小型系统中。4.2.1放大器器的类类型和和用途途●为了改改善非非线性性失真真性能能指标标，干干线放放大器器的末末级放放大模模块通通常采采用以以下几几种方方式：：（1）推挽挽型（（PP型）（2）功率率倍增增型（（PHD型）（3）前馈馈型（（FT型)4.2.1放大器器的类类型和和用途途2.放大器器的用用途两种放放大器器：在在光节节点用用户小小于500户的双双向宽宽带HFC用户分分配系系统中中，所所用的的放大大器主主要是是用户户分配配放大大器（（楼栋栋放大大器））和延延长放放大器器。①用用户分分配放放大器器（楼楼栋放放大器器）：：电缆传传输最最后一一级放放大器器，主主要用用于在在进入入无源源分配配前将将射频频信号号进行行放大大，补补偿前前级由由于分分支、、分配配、电电缆衰衰减对对射频频电平平的损损耗，，使用用户终终端输输出电电平符符合要要求。。②延延长放放大器器：补偿光光节点点至用用户分分配放放大器器支线线损耗耗。4.2.1放大器器的类类型和和用途途放大器器实物物4.2.2放大器器的基基本组组成（1）干线线放大大器手动增增益（（MGC）和斜斜率均均衡干干线放放大器器（ⅢA类）手动增增益和和手控控斜率率干线线放大大器（（ⅢB类）自动增增益控控制（（AGC）干线线放大大器（（ⅡB类）带有斜斜率自自动补补偿的的AGC干线放放大器器（ⅡA类）ALC干线放放大器器（ⅠA类）4.2.2放大器器的基基本组组成（1)手动增增益（（MGC）和斜斜率均均衡干干线放放大器器(ⅢA类)4.2.2放大器的基基本组成（2）手控增益益和手控斜斜率干线放放大器（ⅢB类）在ⅢA类干放的基基础上增加加了手控斜斜率的功能能，使之对对斜率随温温度的变化化具备了一一定的调节节控制能力力。图4-5ⅡⅡB类干线放大大器（3）自动增益益控制（AGC）干线放大大器（ⅡB类）4.2.2放大器的基基本组成（4）带有斜率率自动补偿偿的AGC干线放大器器（ⅡA类）ⅡA类干线放大大器4.2.2放大器的基基本组成4.2.2放大器的基基本组成图4-7ⅠⅠ类干线放大大器方框图图（5）ALC干线放大器器（Ⅰ类）4.2.2放大器的基基本组成采用自动斜斜率控制（（ASC）与带有斜斜率自动补补偿功能之之间存在着着本质的区区别。这种区别在在于：斜率补偿：：没有误差校校正作用，，补偿误差差直接由网网络参数决决定，势必必会造成逐逐级累加。。其补偿过过程也无法法准确、全全面、及时时地跟踪客客观变化。。ASC：具有自动误误差校正作作用，级联联时补偿误误差不会积积累，且能能及时准确确地反映和和补偿实际际变化所带带来的影响响4.2.2放大器的基基本组成图4-8干线放大器器两个派生生品种的方方框图●干线分配放放大器和干干线桥接放放大器4.2.2放大器的基基本组成(2)分配放大器器和延长放放大器分配放大器器延长放大器器(1)分配放大器器4.2.2放大器的基基本组成（2）延长放大大器4.2.2放大器的基基本组成4.2.2放大器的基基本组成双向分离器双向分离器正向放大部分反向放大部分输入输出双向放大器器示意图双向放大器器（two-wayamplifier）双向放大器器：用于分离离或合成正正向通路和和反向通路路信号，并并具有放大大能力的装装置。它主主要由正向向放大器、、反向放大大器和双向向滤波器组组成。衰减器均衡器均衡器A1A2电源-20dB检测输入输出-20dB检测放大器的工工作原理典型放大器器工作原理理图放大器的工工作原理放大器的工工作原理射频信号放大器的输输入端可调衰减器器（调整到合合适的电平平）可调均衡器器（补偿电缆缆的传输特特性，保证证输入到第第一级放大大模块的信信号工作频频带内频谱谱相对“平平坦”）第一级放大大（A1）级间均衡器器（预均衡，，使输出信信号产生所所需要的斜斜率）第二级放大大（A2）输出放大后后的射频信信号。放大器对电电缆衰耗的的补偿作用用有两个方方面既要补偿电电缆衰减的的频率特性，又要补偿电电缆衰减的的温度特性。利用放大器器的增益补补偿电缆衰衰减有两种种办法一是针对频频率高低引引起的衰减减差异由斜率均衡网网络补偿；二是用控制放大器器的增益和和斜率来弥补由温温度变化引引起的衰减减量的变化化。放大器的工工作原理放大器的工工作原理主要作用：：补偿电缆对对传输信号号所造成的的损耗。放大器增益益G（dB）=输出电平-输入电平为了保证失失真指标，，必须要降降低放大器器的输出电电平，一般般来说电平平下降ldB，CTB的指标可提提升2dB。为了保证噪噪声指标，，必须提高高放大器的的输入电平平，一般来来说电平升升高ldB，CNR指标可提升升1dB。两者指标都都和网络中中所用的放放大器台数数N有关。V字形曲线图图：把输人电电平和输出出电平及放放大器台数数N的关系画成成的曲线。。放大器的CNR（dB）=输入电平-噪声系数-2.4放大器台数数（n）与放大器器增益的关关系V形曲线：典型线路延延长放大器器方框图典型线路延延长放大器器电路特点点分离：双向通道分分离是由双双向滤波器器完成。下行：由均衡器、、衰减器、、预放模块块、级间电电路、主放放模块、自自动控制环环路等组成成。采用先均衡、后后放大措施。上行：由输入衰减减器、放大大模块、均均衡器、输输出衰减器器等组成。。采用先放大、后后均衡措施。配置：除配置双向向滤波器外外，同时在在下行通道道和上行通通道输入和和输出处都都配置了测测试点TP。4.2.3放大器的电电路结构以双向ALC干线桥接放放大器为例例模拟电缆:模拟电缆的的等效长度度+电缆实际长长度=电缆理论长长度（1）BON和均衡器4.2.3放大器的电电路结构均衡器：用来补偿电电缆衰减的的斜率4.2.3放大器的电电路结构（2）干线放大大组件4.2.3放大器的电电路结构（3）AGSC组件4.2.3放大器的电电路结构（4）桥接放大大组件4.2.3放大器的电电路结构（5）反向放大大组件4.2.3放大器的电电路结构4.2.3放大器的电电路结构（6）双向分离离器双向分离器器实质上是是一个低通通滤波器和和一个高通通滤波器的的组合.双向分离器器中另有一一个端口，，它利用截截至频率很很低的低通通滤波器将将同轴电缆缆中的低压压交流电源源取出来，，一方面供供本放大器器的电源用用，另一方方面可再送送至下一台台放大器。。这条电源源支路是可可逆的，实实际使用时时通过电源源开关或插插塞来确定定放大器从从哪端接受受交流电源源以及该交交流电源是是否要继续续送入其它它放大器4.2.3放大器的电电路结构（7）直流稳压压电源作用：将同轴电缆缆所提供的的交流电源源转换为放放大器工作作所需的直直流电源。。一般输出为为：DC24V.4.2.3放大器的电电路结构(7)直流稳压电电源供电器：供给放大器器电源的一一个设备，，此设备实实际上是一一个铁磁式式的交流稳稳压器，输输入市电220V的交流电压后后,在其输出端将将输出稳定的的60V交流电压。线路供电方式式放大器的电电源电路：一般是采用开开关式稳压电电源，其电路路结构是利用用一个振荡器器，产生几十十kHz的振荡信号，，经放大、稳稳压、整流处处理后，产生生放大器所需需的工作电压压。电路稳压压范围宽,当外电源在35V～90V变化时都能输输出稳定的工工作电压，所所以现在大多多主干放大器器或延长放大大器都使用这这种电源电路路。电源插入器：：供电器与线路路间的接口器器件。4.2.4提高放大器性性能的措施1、推挽电路路传统的放大电电路都是单端端晶体管阻容容耦合放大电电路，通过负负反馈、电感感补偿等措施施来展宽频带带，改善非线线性失真，如如OM系列集成放大大模块就是基基于这种思路路。所谓推挽放大大的基本工作作原理实际上上相当于两个个单端晶体管管放大电路并并联使用。BGY系列：由共射射－共基级联联放大和推挽挽输出电路组组成4.2.4提高放大器性性能的措施4.2.4提高放大器性性能的措施推挽功率放大大器功率放大器的的主要任务是是向负载提供供足够大的不不失真功率,同时要有较高高的效率。为了输出较大大功率,功放管的工作作电流、电电压的变化范范围往往会很很大。为了提高效率率，可将放大大电路做成推推挽式电路，，并将功放管管的工作状态态设置为甲乙乙类，以减减小交越失真真.4.2.4提高放大器性性能的措施推挽功率放大大器电路4.2.4提高放大器性性能的措施图中，电路结结构对称，两两个功放管V1、V2特性一致，其工作过程为为：在输入信号的的正半周，V1导通、V2截止，在输出出变压器原边边上半个绕组组中产生电流流，耦合到到副边，在负负载RL中产生半个周周期输出信号号；在输入信号的的负半周，V2导通，V1截止，在输出出变压器原边边下半个绕组组中产生电流流，耦合到副副边，在负载载RL中产生另半个个周期输出信信号。这样在一个信信号周期内，，V1、V2“一推一挽”，，轮流工作作，便在负负载上输出一一个完整的信信号波形。2、

功率率倍增电路（（也称并联混混合电路）4.2.4提高放大器性性能的措施为了降低干线线放大器的非非线性失真，，采用功率倍倍增技术2倍倍增功率放大大器4.2.4提高放大器性性能的措施4.2.4提高放大器性性能的措施功率倍增技术术降低干线放大大器非线性失失真的原理：输入信号经分分配器等功率地分配到两片片高频放大IC；IC的输出信号同同相合成，显然每片IC的输出电平比比放大器的输输出电平低3dB，因此能改善三三次失真6dB。4倍倍增功率放大大器下图是4倍倍增功率放大大器，输入信信号经分配器器等功率地分分配到四片IC，IC的输出信号同同相合成，显显然每片IC的输出电平比比放大器的输输出电平低6dB，因此能改善善三次失真12dB。4.2.4提高放大器性性能的措施4.2.4提高放大器性性能的措施实际上：2倍倍增功率放放大器只改善善5dB；4倍倍增功率放放大器只改善善10dB；采用功率倍增增技术的另一一个好处是当当其中某一片片IC损坏时，放大大器仍能工作作，尽管输出出降低了，但但不至于中断断信号。4.2.4提高放大器性性能的措施3、前馈放大电电路功率倍增电路路是通过把放放大过程分给给两个并联的的放大电路来来降低输出信信号中的失真真。前馈电路则是是依靠抵消过过程来减小输输出信号中的的失真.前馈放大电路路4.2.4提高放大器性性能的措施前馈放大器采采用特别的电电路结构抵消消非线性失真真4.2.4提高放大器性性能的措施4.2.4提高放大器性性能的措施上图中：●A1是主放大器，，A2是误差放大器器；●输入信号经功功分器DC1分成两路：①一路经主放大大器放大，放放大后的输出出信号由耦合合器DC2分出部分信号号经衰减和相相移后送到功功率合成器DC3，②另一路信号经经延时后也送送到DC3，只要调整适适当，这两路路信号在DC3相互抵消；③从DC3出来的只剩有有A1产生的失真成成分。该失真成分经经A2放大后再经衰衰减和相移送送到DC4，A1输出的信号经经延时后也送送到DC4，只要调整恰恰当，这两路路信号在DC4也相互抵消，，DC4输出的是抵消消掉失真成分分的纯净的信信号。④采用这种前馈馈技术可改善善失真20dB到30dB。4.2.4提高放大器性性能的措施4、三种放大电电路的性能比比较一般放大模块块有三种：普通放大模块块、功率倍增输出出放大模块、、四倍增功率输输出放大模块块。这些模块内部部的放大电路路均采用推挽型型放大电路，这种电路能能减少谐波失失真，特别是是二次失真CSO。功率倍增型：：并联了两个或或四个推挽电电路同时工作作，采用这种种模块的放大大器在同样的的失真指标下下，输出电平平可提高3dB或6dB。4.2.4提高放大器性性能的措施应用电路放大器反向放放大通道●由于多功能业业务开展的需需要，现在的的放大器都设设有反向通道道。●反向通道常采采用手动增益控制制，手动斜率率控制电路和放大模块组成，可根据据系统是否需需要反向功能能而选择。线路放大器的的供电一般均均采用电缆芯芯线集中供电电，即利用同同轴电缆的芯芯与外导体来来传输低压交交流电。低压压交流电必须须是安全电压压(我国采用交流流60V)，由电源供给给器提供，通通过电源插入入器送入到线线路放大器中中4.2.5放大器的供电电和保护放大器的供电电供电器：供给放大器器电源的一个个设备，此设设备实际上是是一个铁磁式式的交流稳压压器，输入市市电220V的交流电压后后,在其输出端将将输出稳定的的60V交流电压。线路供电方式式放大器的电电源电路：一般是采用用开关式稳压压电源，其电电路结构是利利用一个振荡荡器，产生几几十kHz的振荡信号，，经放大、稳稳压、整流处处理后，产生生放大器所需需的工作电压压。电路稳压压范围宽,当外电源在35V～90V变化时都能输输出稳定的工工作电压，所所以现在大多多主干放大器器或延长放大大器都使用这这种电源电路路。电源插入器：供电器与线线路间的接口口器件。放大器的供电电市电独立供电电方式采用交流220V供电；取电方方便、独立。。安全性较差差。出现HM下降和滚道干干扰。线路集中供电电方式采用供电器交交流60V供电。可以通通过放大器的的电源输入口口馈入分配系系统，也可以以通过电源插插入器馈入分分配系统。相对比较安全全。在个别供供电点发生停停电，会影响响同一线路中中未停电用户户的正常收视视。目前的放大器器普遍采用开开关式稳压电电源，大大提提高了放大器器的工作稳定定度。为了保证节点点系统的完整整性，优先采用集中中供电方式，特别是按500户设计的小区区更应采用集集中供电。如果光节点规规模较大，应应该考虑用不间断断电源（UPS），给关键点点供电。电缆系统的供供电光节点和放大大器都通过同同轴电缆进行行供电；电源通常为60VAC的准方波电源源；商用117VAC或者220VAC电源可能会有有大约10%的波动范围，，而铁氧体共共振转换器电电源通常维持持在1%的范围之内；；正弦波电源不不是理想的电电源，有两个原因因：标准转换器的的正弦波信号号将会随着线线性电压的改改变而改变，，因此，将在在低电压期间间产生交流哼哼声干扰；一些设备并不不完全兼容正正弦输入信号号，因为相对对于方波信号号而言，正弦弦波信号的峰峰值电压将会会稍高，其因因子大约为1.4。供电器外形正弦波与方波波系统接地系统供电电源DeltaPowerSourceLoad60/90VAC中心导体回流通路屏蔽层/钢缆回流通路－大地220VAC绑定需要将网络系系统支路持续续地与“地””进行绑定所有的电缆和和钢索都需要要连接在一起起回流电流将经经过电缆和钢钢索流至大地地接地和绑定元元件接地棒接地棒卡子接地棒线接地线管绑定卡子绑定卡子接地线接地线管接地棒卡子接地棒架空系统绑定定和接地规则则①架空系统的接接地必须要遵遵循当地规章章制度;②每英里长的电电缆至少要有有8个接地或者绑绑定点;③接地标准是系系统中的第1、第10以及最后一个个电线杆要接接地;④在位于放大器器之前和之后后的电线杆要要接地;⑤用于架空系统统的接地棒（（典型8英寸）通常要要距离电线杆杆12寸，并至少埋埋入地下距离离地表4~6寸;⑥同一地点若有有两根或两根根以上的钢索索经过，那么么这一点需要要进行接地;⑦在架空系统与与地埋系统转转换的地方要要进行接地;地埋系统绑定定和接地规则则地埋系统的接接地必须要遵遵循当地的相相关法则所有的供电电电源都应当与与供电公司的的“地”相连连所有装入金属属箱并至于地地下的设备必必须要与那个个箱子相连所有干线和传传输电缆应该该在所有放大大器位置进行行接地，电缆缆的终端位置置也要接地所有的分配电电缆都应该在在每一个延长长放大器位置置接地以及电电缆终端接地地（至少间隔隔1000英尺）第1个分配器、每每隔7个分配器以及及线缆终端要要进行绑定对于金属光缆缆，至少每隔隔2400英尺要进行绑绑定所有8英尺以内的CATV金属箱要绑定定在一起在所有低埋系系统相架空系系统转换的地地方要进行接接地或者绑定定4.2.6放大器的技术术指标（1）最小满增益：带AGC的放大器，用用手动调整到到最大输入时时所能得到的的增益。（2）频率范围：以放大器最最小满增益定定义的有效工工作频带。双双向HFC网络中使用5~750MHz、5～860MHz双向放大器两两种。（3）带内平坦度：放大器在工工作频带内最最高、最低幅幅频响应电平平相对于基准准频率点电平平变化量，单单位是分贝（（dB）。（4）标称增益：也称典型工工作增益，指指在合适的自自动电平控制制和标称输入入电平条件下下，放大器输输出电平与输输入电平的差差值，单位分分贝（dB）。（5）标称输入电平平：满足放大器器性能参数的的输入电平范范围内的中心心点电平，通通常由放大器器制造商给出出。（6）标称输出电平平：在标称输入入电平和标称称增益下放大大器的输出电电平。（7）最大输出电平平：指放大器在在放大多路信信号时各项指指标在规定限限度内时的输输出电平上限限。如果超出出上限，放大大器就会出现现明显的失真真。放大器的的工作电平根根据实际工作作需要设定，，应该低于最最大输出电平平。（8）载波组合二次次差拍比（CSO）：指载波信号号峰值电平与与组合二次差差拍物（包括括任意两个载载波的和频、、差频和它们们的二次谐波波）之比，单单位分贝（dB）。（9）载波组合三次次差拍比（CTB）：指在多频道道放大时，载载波信号峰值值电平相对其其周围的各种种三次差拍及及三次互调聚聚集分量之比比，单位分贝贝（dB）。（10）信号交流声比比（HM）：信号与寄生生调幅到载波波上的交流电电源峰值之比比，单位分贝贝（dB）。（11）噪声系数（F）：是衡量放大大器内部噪声声的指标，单单位分贝（dB）。噪声系数数越小越好。。（12）反射损耗：表示阻抗匹匹配的程度，，单位分贝（（dB）。放大器的的输入、输出出标称阻抗都都是75Ω。除上述技术参参数外，还有有AGC和ASC特性、集中供供电特性和稳稳压电源特性性等。放大器的重要要参数①放大器的增益益G：放大器输出出电平与输入入电平的分贝贝差。表示对对信号的放大大能力。②放大器的噪声声系数NF和载噪比CNR：输入载噪比比和输出载噪噪比的比值，，用分贝表示示。也可说成成折算到输入入端的噪声功功率与75欧姆电阻上产产生的热噪声声功率比值的的分贝数。③放大器的最大大输出电平：放大器在满满负荷（对于于750MHz系统为78个PAL频道，862MHz系统为93个PAL频道）时,放大器在一定定的失真指标标下所输出的的上限电平。。④组合三次差拍拍CTB与组合二阶失失真CSO：这两个参数数反映了满负负荷下放大器器在最大输出出电平时所产产生的非线性性失真状况。。谢谢1月-2316:49:1216:4916:491月-231月-2316:4916:4916:49:121月-231月-2316:49:122023/1/616:49:129、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。16:49:1216:49:1216:491/6/20234:49:12PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。1月-2316:49:1216:49Jan-2306-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。16:49:1216:49:1216:49Friday,January6,202313、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。1月-231月-2316:49:1216:49:12January6,202314、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。06一一月月20234:49:12下下午16:49:121月-2315、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。一月月234:49下下午午1月月-2316:49January6,202316、行动出出成果，，工作出出财富。。。2023/1/616:49:1216:49:1206January202317、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。4:49:12下午4:49下下午16:49:121月-239、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。16:49:1216:49:1216:491/6/20234:49:12PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。