低頻寬帶的水聲發(fā)射聲源是現(xiàn)代水聲發(fā)展的方向中的一個(gè)難點(diǎn)問題。如果想讓水聲信號能夠保持高保真、寬帶、大功率發(fā)射，那就需要使用好的線性功率放大器和換能器，而且必須讓水聲功率放大器和換能器相互匹配。水聲功率放大器與水聲寬帶換能器如何匹配呢，我們一起來看看。

水聲功率放大器和寬帶水聲換能器在寬頻帶內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)良好的匹配。這是因?yàn)楣β史糯笃鞯墓β适谴_定的，當(dāng)確定輸出電壓以后，也就確定了輸出阻抗。當(dāng)負(fù)載阻抗和輸出阻抗不同的時(shí)候，都會影響到功率放大器的效率和輸出功率。寬帶水聲換能器隨著頻率改變阻抗，如果功率放大器不能和換能器匹配，就會造成阻抗失配，影響功率放大器的輸出功率，而且造成功率放大器無法工作。

想要提高發(fā)聲系統(tǒng)的匹配效率，就要讓換能器當(dāng)作負(fù)載通過匹配網(wǎng)絡(luò)以后對功率放大器的阻抗接近恒定值。

功率放大器和寬帶換能器之間接入匹配網(wǎng)絡(luò)，能夠改善負(fù)載阻抗的特性，利用網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，可以對換能器發(fā)射電壓峰值點(diǎn)和谷點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，從而改善電壓響應(yīng)特性。

圖：匹配網(wǎng)絡(luò)的電原理圖

功率放大器和換能器之間的匹配網(wǎng)絡(luò)一般由R、L、C和寬帶變壓器組成。上面是一種匹配網(wǎng)絡(luò)，它的目的是對寬帶換能器的低頻端和高頻端進(jìn)行阻抗匹配和電壓補(bǔ)償。Cs、Lp在低頻端補(bǔ)償換能器，它們數(shù)值大；用Ls和換能器自身的Cz對高頻端補(bǔ)償，Ls的值很小；電阻R和換能器并聯(lián)從而減小負(fù)載電阻的變化范圍。

Ls和Cz的值很小，作用可以忽略，換能器和R并聯(lián)后其電阻值在低頻端的范圍內(nèi)可以看作定值。網(wǎng)絡(luò)低頻端簡化后的電路圖見下圖。

圖：匹配網(wǎng)絡(luò)低頻端等效電路圖

匹配網(wǎng)絡(luò)工作在大功率的時(shí)候，元器件需要滿足功率要求，電容要用無極性電容，耐壓大于網(wǎng)絡(luò)可能的最大電壓，電感元件要有足夠的電流容量，同時(shí)在最大工作電壓下不產(chǎn)生磁飽和。

在寬帶大功率水聲發(fā)射器材中，通過匹配網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)功率放大器推動寬帶水聲換能器。而發(fā)射能夠覆蓋聲納工作頻帶的低頻大功率聲信號，降低器材重量，并且改善匹配狀態(tài)，從而提高器材的工作效率。

圖：低頻寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)等效電路圖

水聲換能器的阻抗特性比揚(yáng)聲器復(fù)雜很多，所以網(wǎng)絡(luò)元器件參數(shù)要仔細(xì)選取，通過實(shí)驗(yàn)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定效果。

ATA-L系列是一款寬頻帶能輸出較大功率的單通道放大器，最大輸出1200Vrms電壓，6500VA功率，可驅(qū)動0~100%的阻性或非阻性負(fù)載，客戶可根據(jù)測試需求靈活調(diào)節(jié)。

以上就是安泰的電子帶來的水聲功率放大器與水聲寬帶換能器如何匹配的研究內(nèi)容，對于水聲功放，您還有什么其他問題或者需求，隨時(shí)咨詢我們。

審核編輯黃宇