应答释放器发射机和水声通信发射机设计

摘要

声呐发射机是主动声呐设备中的重要组成部分，不同的主动声呐系统对发射机有特殊的要求。论文主要设计应答释放器的发射电路和水下通信实验用线性发射机。 论文结合声呐发射机的特点，从理论与科学实践出发，讨论了声呐发射机设计过程中的关键问题。文中给出了功率运算放大器、功率MOSFET和功率MOSFET驱动电路的特点、设计要求和选取原则，讨论了变压器特点、功率管的散热以及换能器的调谐匹配方法等问题。在此基础上，结合应答释放器的要求，设计实现了基于PWM技术的D类发射机。该发射机的体积小、效率高，具有工作和待机两种状态。依据水下通信实验的要求，设计实现了线性发射机。该发射机的输出功率可调，负载阻抗可调，有过载保护、过热保护等功能。 经过实验调试，所设计的应答释放器发射机和通信用线性发射机均达到了设计指标要求，在各自的系统实验中都能正常稳定地工作。

目录

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第1章绪论

1.1引言

1.2声呐技术发展现状

1.3声呐发射机概述

1.3.1声呐发射机特点

1.3.2声呐发射机常用的功放类型

1.3.3设计声呐发射机要注意的问题

1.4论文主要研究内容

第2章声呐发射机设计的关键问题

2.1引言

2.2功率管

2.2.1功率运算放大器

2.2.2功率MOSFET

2.3功率MOSFET驱动电路

2.3.1功率MOSFET驱动电路的特点

2.3.2功率MOSFET驱动电路类型

2.3.3驱动电路选取原则

2.4变压器

2.4.1变压器的功能

2.4.2变压器的选取原则

2.5匹配电路

2.6功率管的散热处理

2.7本章小结

第3章应答释放器发射机设计

3.1引言

3.2主要技术指标

3.3方案的确定

3.4基于PWM技术的D类发射机

3.4.1 PWM编码的基本原理

3.4.2 D类发射机的基本原理及特点

3.5 PWM信号产生方法

3.6硬件电路设计

3.6.1功率放大电路

3.6.2驱动电路

3.6.3变压器参数设计

3.6.4匹配电路设计

3.6.5功率管的散热处理

3.7储能电容

3.8发射机工作和待机模式

3.9性能测试及实验结果

3.10本章小结

第4章水声通信用线性发射机设计

4.1引言

4.2发射机设计要求

4.2.1主要技术指标

4.2.2方案的确定

4.3发射机硬件电路设计

4.3.1功率放大电路

4.3.2保护电路

4.3.3阻抗变换电路

4.4功率管的散热处理

4.5机箱设计

4.6性能测试及实验结果

4.7本章小结

结论

参考文献

致谢

附录