功率频响在时为。放大器设计总体电路原理图由于直接耦合是前后级直接连接，比阻容耦合频率响应要好，又因无需大电容量集成，提高了电流增益和放大器效率，被广泛用于线性集成电路中，因此本设计采用直接耦合方式连接。按上述各部分所设计的电路，对各电路的元件进行统编号后可得总体电路原理图如附录二所示。测试结果测试结果前置放大器测试结果在中进行仿真，电路连接如下图所示图仿真电路图如图所示，分别为示波器频谱仪电压表，分别用来观察输出波形频谱范围和电压大小。仿真输出图形如下所示测试结果图测试结果图上限截止频率图下限截止频率综上分析可知，前置放大电路为带通电路，通带范围约为。二仿真结果测试结果图输入输出信号波形图为示波器仿真输入输出信号所得的结果。纵坐标代表振幅，即信号的强弱，横坐标代表相位，从图中可以看出输出信号是被放大的，不失真的，相位同步的。调节滑动变阻器有当变阻器从变化时，输出输入波形的幅值及的比值经计算可得输出波形的放大倍数在倍范围内变化。所以调节滑动变阻器的阻值可以改变放大倍数。设计的放大倍数为，在误差允许的范围内，可以得到，所以本设计满足设计要求。三仿真结果图输出电压值测试结果图为输入信号为时，放大倍数约为倍时输出电压的值。理论值为,实际测得的值为。在误差允许的范围内，可认为相等。所以设计的前置放大器达到了设计要求。低通滤波器测试结果通过对电路进行仿真，其仿真电路图如下图低通滤波器仿真电路的测试结果如下所示测试结果图仿真结果图上限截止频率利用当，有，所以从仿真结果可以看出，在误差范围内，可认为带宽为，基本满足设计的频带要求。二示波器输出图形如下测试结果图输入信号为时输入输出波形由图可知，输入为正弦波，输出为矩形波。这与理论的设想，输入正弦波，输出也是正弦波不相同。所以电路设计或参数选取中必有。经分析可知是因为电压过大而使输出波形失真，造成了输出波形与理论设想不同。用示波器观察输出波形的同时，调节低频信号源使输出波形缓慢变化，直至放大器输出信号在示波器上的波形刚要产生失真而又未产生失真时为止。经调试观察可见，当电压小于等于时输出波形不在失真，波形如下测试结果图输入信号为时输入输出波形由示波器的测试结果可知，输入输出波形幅度几乎相等，所以可近似认为低通滤波器没有放大电压。即，满足设计要求。因前置放大器输出电压为，小于，所以输出波形不失真。将低通滤波器的输入电压改为，将连接到输出端，则可得测试结果如下图输出电压由此可见与理论值，在误差允许的范围内近似相等。所以，设测试结果计满足要求。噪声测试结果本设计要用型数字示波器测试噪声。首先，测试数字示波器的内部噪声。将数字示波器的输入端短路，测试出示波器的噪声波形如下图所示图示波器噪声由波形可见数字示波器的噪声幅度平均值为最大值为最小值为。测试完数字示波器的噪声后，在测试由低噪声前置放大器及超低频功率放器等组成的音响系统的噪声。将音响系统的输入端短路，输出端接示波器的通道，测试电路输出结果。示波器显示的波形如下测试结果图总电路系直耦。主增益级动态偏置放大原理由于独特的同步动态偏置电路，将巧妙地设置在差分级恒流源环节中，充分利用恒流源的交流阻抗电位在动态时的交变过程，通过对后级进行与信号同步的偏流控制，达到与后级功放同步动态偏置放大的目的。众所周知，通常传统功放电路中的是中间电压放大级的集电极恒流源负载。在这里，是将与互相作为集电极同步动态电流负载。又是过流过热过压和动态偏置电流对末级的主控管点。当无信号输入时静态，由提供的对的稳定偏压经的结，构成差动输入级的静态偏置和的静态偏置，可以推算出，晶体管处于截止状态。也处于截止状态因此不能为提供偏置电压，从而使末级功率管处于非偏置的截止状态，这时整个功放电路的静态电流仅是综合控制电路和差动输入级的工作电流，总电流小于。当在输入端加入交变信号时，由于差动输入级采用非平衡输入方式，必然引起上的电位变化，当时，导通，也导通，并向后级提供与信号同步的动态偏置，与此同时，中间增益级的从差动级输出负载电阻处，取得交变电流电压信号与同时导通，整个功放进入工作线性区，达到了信号电压和信号电流即动态偏置电流的同步供给同步同相放大的目的。这使电路有效地抵消了通常电路中信号在传输过程中电压电流相位差引起的自激和损耗现象。放大器设计二末级同步动态偏置原理当交变信号从输入后，由于引入了同步动态偏置的措施，使和同步同相位地放大导通，此时和互相为对方的集电极同步动态电流负载，并且导通幅度基本接近，中间增益级集电极的回路动态电流比通常电路大几倍到十几倍。因此，不但使组成的末级偏置状态更加稳定之外，同时保证了偏置电压，电位始终固定在总电源电压的中心位置。让末级上下臂功放管在动态时，从自身向上滑动的偏置中同步得到几毫安到数安培的静态起始电流，保证了输出上下波形衔接的完整光滑。根据本电路两级动态偏置放大原理定性分析，在差动级恒流源中的信号动态电流幅度和谐波含量，受到负反馈输出电路的抑制和影响较少，信号在通过同步同相位地放大后，在的集电极电源回路中产生了迭加和合成的现象，增大了对末级推动的信号电流和谐波含量，才营造出胆机的音响效果和谐音的延伸性能空间立体感以及小音量等响度效果。三过流和过压保护电路是末级功率管跟随级电流采样管。是采样电阻，当和时，导通，使正偏导通，与形成正反馈导通，的集电极电压降至，后级电路失电停止工作。当总电源电压旦超过的击穿稳压值时，导通，使上电压升高，正向导通，并与形成正反馈导通，的集电极电压降至，切断后级，电路停止工作。元器件选用如用分立器件组装，各单元除要求全部正品器件外，误差范围应以上。放大器设计及末级同极性大功率晶体管，要求值线性和结正向电阻全部精确配对。本电路调整点仅为。如器件配置得好，基本可免调试。输出中点失调电压不得超出。电路典型电参数指标工作电压保护电压最大电流保护电流功率频响失真度输出功率时通频带正弦平均额定功率失真度，平均最大峰值功率静态电流静态输出失调电压电路增益转换速度温度保护额定正弦功率时输入灵敏度信噪比电压频响噪声体保护。气体保护的主要元件是气体继电器。它装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上。为了使变压器内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，要求变压器安装应取的倾斜度而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有的倾斜度。当变压器油箱内部发生轻微故障时，产生的气体较少，气体缓慢上升，聚集在气体继电器容器上部，使继电器内油面下降，上开口油杯露出油面，上开口油杯因其产生的力矩大于平衡锤的力矩而处于下降位置，上干簧触点闭合，发出报警信号，称为轻瓦斯动作。当变压器油箱内部发生严重故障时，产生大量气体，油汽混合物迅猛地从油箱通过连通管冲向油枕，在油汽混合物冲击下，气体继电器挡板被掀起，使下开口油杯下降上，下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使断路器跳闸，称为重瓦斯动作。如果变压器油箱漏油，使得气体继电器内的油也慢慢流尽。先是继电器的上油杯下降，发出报警信号，接着继电器内的下油杯下降，使断路器跳闸，同时发出跳闸信号。变压器瓦斯保护动作后，运行人员应立即对变压器进行检查，查明原因，可由蓄积于气体继电器内的气体性质来分析和判断故障的原因几处理要求，如下表表气体继电器动作后的气体分析和处理要求气体性质故障原因处理要求无色，无臭，不可然变压器含有空气允许继续运行灰白色，有剧臭，可燃纸质绝缘物烧毁应立即停电检修黄色，难燃木质绝缘部分烧毁应停电检修深灰色或黑色，易燃油内闪络，油质炭化分析油样，必要时停电检修第九章二次回路操作电源和中央信号回路二次回路的操作电源二次回路操作电源是供高压断路器跳合闸回路和继电保护装置信号回路监测系统及其它二次回路所需的电源。因此对操作电源的可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供电系统运行的影响。二次回路的操作电源主要有直流操作电源和交流操作电源两类。直流操作电源有蓄电池和硅整流直流电源两种。交流操作电源有电压互感器，电流互感器和所用电变压器。其中，蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种整流电源主要有硅整流电容储能式和复式整流两种。采用镉镍蓄电池组作操作电源，除不受供电系统运行情况的影响工作可靠外，还有大电流放电性能好，比功率大，强度高，寿命长，腐蚀性小，无需专门的蓄电池室等优点，从而大大降低了投资。因此在工厂供电系统这应用普遍。采用交流操作电源，接线简单，投资低廉，工作可靠，维护方便，但是交流继电器性能没有直流继电器完善，不能构成复杂的保护，不适于比较复杂的电路。因此，在小型变配电所中应用较广。中央信号回路概述中央信号装置是指装设在变配电所值班室或控制室的信号装置。中央信号回路包括事故信号回路和预告信号回路两种。中央信号有事故信号，预告信号，位置信号，指挥信号，和联系信号等。对中央信号回路的要求中央事故信号装置应保证在任断路器跳闸后，立即发出音响信号和灯光信号中央预告信号装置应保证在任电路发生故障后，能按要求准确发出音响信号和灯光信号中央事故音响信号和预告音响信号应有区别④中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归音响，而灯光信号及其他信号应保持功率频响在时为。放大器设计总体电路原理图由于直接耦合是前后级直接连接，比阻容耦合频率响应要好，又因无需大电容量集成，提高了电流增益和放大器效率，被广泛用于线性集成电路中，因此本设计采用直接耦合方式连接。按上述各部分所设计的电路，对各电路的元件进行统编号后可得总体电路原理图如附录二所示。测试结果测试结果前置放大器测试结果在中进行仿真，电路连接如下图所示图仿真电路图如图所示，分别为示波器频谱仪电压表，分别用来观察输出波形频谱范围和电压大小。仿真输出图形如下所示测试结果图测试结果图上限截止频率图下限截止频率综上分析可知，前置放大电路为带通电路，通带范围约为。二仿真结果测试结果图输入输出信号波形图为示波器仿真输入输出信号所得的结果。纵坐标代表振幅，即信号的强弱，横坐标代表相位，从图中可以看出输出信号是被放大的，不失真的，相位同步的。调节滑动变阻器有当变阻器从变化时，输出输入波形的幅值及的比值经计算可得输出波形的放大倍数在倍范围内变化。所以调节滑动变阻器的阻值可以改变放大倍数。设计的放大倍数为，在误差允许的范围内，可以得到，所以本设计满足设计要求。三仿真结果图输出电压值测试结果图为输入信号为时，放大倍数约为倍时输出电压的值。理论值为,实际测得的值为。在误差允许的范围内，可认为相等。所以设计的前置放大器达到了设计要求。低通滤波器测试结果通过对电路进行仿真，其仿真电路图如下图低通滤波器仿真电路的测试结果如下所示测试结果图仿真结果图上限截止频率利用当，有，所以从仿真结果可以看出，在误差范围内，可认为带宽为，基本满足设计的频带要求。二示波器输出图形如下测试结果图输入信号为时输入输出波形由图可知，输入为正弦波，输出为矩形波。这与理论的设想，输入正弦波，输出也是正弦波不相同。所以电路设计或参数选取中必有。经分析可知是因为电压过大而使输出波形失真，造成了输出波形与理论设想不同。用示波器观察输出波形的同时，调节低频信号源使输出波形缓慢变化，直至放大器输出信号在示波器上的波形刚要产生失真而又未产生失真时为止。经调试观察可见，当电压小于等于时输出波形不在失真，波形如下测试结果图输入信号为时输入输出波形由示波器的测试结果可知，输入输出波形幅度几乎相等，所以可近似认为低通滤波器没有放大电压。即，满足设计要求。因前置放大器输出电压为，小于，所以输出波形不失真。将低通滤波器的输入电压改为，将连接到输出端，则可得测试结果如下图输出电压由此可见与理论值，在误差允许的范围内近似相等。所以，设测试结果计满足要求。噪声测试结果本设计要用型数字示波器测试噪声。首先，测试数字示波器的内部噪声。将数字示波器的输入端短路，测试出示波器的噪声波形如下图所示图示波器噪声由波形可见数字示波器的噪声幅度平均值为最大值为最小值为。测试完数字示波器的噪声后，在测试由低噪声前置放大器及超低频功率放器等组成的音响系统的噪声。将音响系统的输入端短路，输出端接示波器的通道，测试电路输出结果。示波器显示的波形如下测试结果图总