CATV放大器的增益控制

在CATV网络中，放大器的幅频特性与电缆传输特性相关。放大器的最大输出电平、放大器的噪声系数、组合三次失真(CTB)与组合二次失真(CSO)及增益是放大器的几个重要指标，输入电平大小由载噪比(C／N)指标来确定，放大器的输出电平则由组合三次失真(CTB)指标来确定，放大器的增益则由内部串接的放大级数来决定。以上几个参数在进行CATV网络设计和调试时都必须进行考虑。
    

现在的CATV放大器内部大都使用了放大模块，大部分模块的内部放大电路还采用了推挽型放大电路，这种电路能有效减少谐波失真，特别是二次失真，所以在进行系统设计时，一般只要CTB达标了，CSO也就达标了。采用推挽电路的模块放大器在同样的失真指标下，输出电平可以提高3至6dB。

    

本文将对CATV电缆放大器的几种常用的增益控制方式进行比较，并具体分析各种CATV放大器在电缆网络中的应用，希望对大家在维修和调试时起到一定的参考作用。

    

CATV放大器的对电平的控制方式有手动控制(MGC)、自动增益控制(AGC)、自动电平控制(ALS)、自动斜率控制(ASC)。

    

手动控制(MGC)：由手动控制增益及均衡所组成，一般是先调斜率再调整电平。控制单元可以是机械式的可调电位器，也可以通过可调电阻去控制变容二极管的端电压来实现调节。这种控制方式的放大器多用在传输线路较短的网络末端如延长放大器、楼栋放大器上。

    

自动增益控制：当网络较长时，由于电缆的温度特性影响，增益和斜率都会发生变化，这样会影响网络传输的稳定性，为此采用具自动控制增益的放大器解决这一问题。

    

1．温控放大器温控放大器通过使用检温器

    

如热敏电阻或热敏半导体等温感元件取出温度的变化量来控制放大器的斜率和增益(如图1)。其工作原理是当温度升高时，热敏电阻Rt的电阻下降，比较放大器的输入电压减小，输出电压也随之减小，流过变容二极管PlN的电流也减小，可变衰减器的衰减量减少，输出增大，从而补偿了由于温度升高而造成的电缆衰减量的增加。这种办法控制精度不高，但电路相对简单。
    

    

2．不用导频的AGC放大器

    

这类放大器是将工作频带内靠近中间点的频道载波作为参考导频，从输出端对输出信号取样，检波之后送入比较放大器，取差值去控制信号主通路的衰减器，以达到使输出稳定的目的。

    

3．使用单导频的AGC放大器

    

在CATV电缆网中放大器的AGC部分，多采用导频控制(如图2)，从输出端对输出信号进行取样，之后经过一带通滤波器，滤除导频以外的信号，仅仅让导频信号通过，并对导频信号进行检波，送入比较放大器放大后，用以控制可变衰减器，以达到使输出稳定的目的。故此处AGC实际是控制导频信号的稳定输出；而不管导频以外的频道信号的变化。同上一种AGC方式相比，二者最明显的不同之处是在于各频道的电平不变，而频道数量发生变化时，后者通过稳定导频的途径来确保各频道输出电平的不变，而对前者而言，虽然各频道电平不变，但由于频道数量的变化，导致输出总功率变化，故AGC要发挥作用确保输出功率不变，而使各频道电平发生变化。

    

4．采用双导频的ALC放大器

    

由于单导频放大器只能控制信号电平，对信号斜率无法进行自动控制，但是电缆的温度变化时，不只是信号的电平会发生变化，信号的斜率也会发生变化，为此我们引入了既有AGC功能，又具有ASC功能的ALC(自动电平控制)放大器(如图3所示)。由于采用双导频，从输出端取样后，反馈信号分为两路，分别经过两个不同的带通滤波器，以及两路检波、比较放大，并分别去控制可变衰减器和可变均衡器。两个导频一个控制电平(AGC)，一个控制斜率(ASC)，从而达到输出电平和斜率稳定的目的。通常用低导频作ASC控制(可采用我国标准频道的1或3载??)，用高导频作为AGC信号(系统高端的频道载频)。

    

综上所述，不同的放大器增益控制方式有其不同的应用环境，尤其是当网络情况较为复杂时，要根据不同的具体情况选用不同的控制方式的放大器，以及同一增益控制放大器的不同调节和不同工作状态。