声呐发射机负载阻抗变化仿真分析
2021-07-26徐怡王福林蒋国军
声学与电子工程 2021年2期
关键词:发射机
徐怡 王福林 蒋国军
(第七一五研究所,杭州,310023)
发射机是声呐装备实现电声转换的重要部分[1]。在声呐装备中,发射机与发射换能器相连接,主要功能是为声呐换能器提供特定频率与功率的电信号[2]。在工程应用中,不同声呐使用的发射换能器阻抗不相同,同一声呐由于水温、水深等工作环境的差异也可能导致发射换能器阻抗特性的差异,当发射机的负载阻抗变化时将引起发射机负载电压、输出电流等特性的改变。本文针对发射机负载阻抗变化的情况,对目前常用的发射机拓扑结构进行分析,给出发射机传递函数的求取方法。
1 发射机输出传递函数建立
为实现特定频率与功率的波形输出,发射机通常由前级AC/DC 与后级DC/AC 电路组成,DC/AC电路实现功率放大功能,当前SPWM 开关功放为主流技术,功放输出端连接发射换能器[3]。SPWM功放电路大多由桥式电路、滤波网络、输出变压器与其余辅助电路组成,如图1 所示,其中输出变压器与其余辅助电路在部分发射机中被裁剪。

图1 发射机常用连接框图
输入直流电压uin一定时,调制度一定的功放,其桥式电路输出电压u为一个确定值,不受负载阻抗影响,建立从桥式电路输出电压u到发射机负载电压uo的传递函数,即可分析发射机输出电压的变化情况。发射机输出电压主要受负载阻抗、滤波网络、输出变压器及辅助电路的影响,根据目前常用的发射机拓扑结构,本文分带通滤波拓扑、带通滤波连接电感或电容拓扑、低通滤波拓扑三种典型电路结构分别分析负载阻抗对发射机的影响,其他电路结构可利用类似的方法分析。……
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