功率放大電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-29 11:15本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】究的主要問(wèn)題是如何獲得高效率、大功率輸出。根據(jù)高頻功率放大器輸出功率不同，有便。攜式毫瓦級(jí)小功率，還有千瓦或兆瓦級(jí)的大功率高頻功放。為了獲得高效率，高頻功率放大器通常工作在丙類狀態(tài)。振蕩信號(hào)的功率很小，不能滿足天線對(duì)發(fā)射功率的要求，需要對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。高頻信號(hào)的基本特征是其頻率。高，能以無(wú)線電波的形式發(fā)射，因此，高頻功率放大電路也稱射頻功率放大電路。因此又把它稱為諧振功率放大器。是以寬帶傳輸線變壓器為負(fù)載。決窄帶功率放大器難于迅速變換選頻網(wǎng)絡(luò)中心頻率的問(wèn)題。10kHz,如果中心頻率為1000kHz，則它的相對(duì)頻帶寬度只有1％。信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)截止，半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，稱電路為乙類功放電路。在負(fù)半周及正半周輸入信號(hào)幅度較小時(shí)均不導(dǎo)通，稱電路為丙類功放電路。值輸入到被測(cè)量的放大器中，從額定負(fù)載上測(cè)出互調(diào)失真系數(shù)。
【正文】 飽和管壓降 UCES ＝ 3V，電壓放大倍數(shù)約為 1，負(fù)載電阻 RL ＝ 4歐，（ 1）求解負(fù)載上可能 獲得的最大功率和效率 （ 2）若輸入電壓最大有效值為 8V，則負(fù)載上能夠獲得的最大功率為多少 解（ 1） （ 2）因?yàn)?UO≈ Ui，所以 UOm≈ 8V。最大輸出功率 小結(jié)： 。分析時(shí)應(yīng)采用圖解法。 （ 1）求出功放電路負(fù)載上可能獲得的交流電壓的幅值， （ 2）求出功放電路負(fù)載上可能獲得的最大交流功率 （ 3）求出電源提供的直流平均功率 （ 4）求出轉(zhuǎn)換效率 電路為直接耦合功率電路，為了消除交越失真，應(yīng)工作在甲乙類狀態(tài)。 結(jié)論 ）－（?。剑?UUVR1s i nRU)s i nUV(2 12 1POM2OMCCL0 0 LOMOMCCT??????? ? ?? ? ?? ttdttdiu CCEWmm 18R2 UVRUPL2C E SCCLO2O ?）－（＝＝ UV4PPCCC E SCCVO ?? －＝＝ ?? m Wmm 1648RUP 2LO2O ?＝＝ 21 功率放大器是在大信號(hào)狀態(tài)下工作，不能用微變等效電路分析，只能用圖解法分析。由于輸出功率大，提高電路效率是關(guān)鍵，它一方面是能充分利用直流電源功率，另一方面又可以減小管耗。 對(duì)于甲類變壓器耦合功率放大電路靜態(tài)功耗大，它的理想的最大效率約 50%，如考慮 VCES和 實(shí)際只有 30%左右，現(xiàn)在基 本上已不用。對(duì)于乙類變壓器耦合功放， h 比甲類高，還可充分利用直流電源，但頻率特性差，體積大，不利于小型化、集成化?；パa(bǔ)對(duì)稱電路屬于直接耦合放大，頻率特性好，體積小，易于集成，但要求電源電壓高，負(fù)載不能太大。 大信號(hào)狀態(tài)下工作的晶體管，不可避免地存在非線性失真較大的矛盾，解決方法可在電路中加負(fù)反饋 (第六章介紹 )。 功放電路的效率不可能達(dá)到 100%，消耗在功放管上的電功率轉(zhuǎn)換成熱能的形式，因此，功放管都必須加散熱片。 １ . 功率放大器的輸出功率大，因此要求放大器的效率要高。對(duì)電壓放大器，由 于靜態(tài)電流小，輸出功率很小，效率不是主要的。為了提高功放電路的效率，功放管應(yīng)盡量工作在接近乙類狀態(tài)，并要注意功放管的散熱。 ２ . 功放電路的輸出功率 計(jì)算 （ 211） 圖 變壓器耦合推挽功率放大器 上式中的 Vom為輸出電壓的幅值。由于功放管是工作在極限狀態(tài)，輸出電流很大，必須考慮管子的飽和壓降 VCES，因此最大輸出電壓幅值為 VCC VCES，最大輸出功率為 （ 221） ３ . 功放電路的輸出功率 Po 是由直流電源供給的直流工率 PE 轉(zhuǎn)換得到的， 22 這種轉(zhuǎn)換不是百分之百的，因此提出電路效率的概念，效率可 用式 ()進(jìn)行計(jì)算 （ 222） 可見(jiàn)，效率與輸出電壓的幅值成正比。但不要錯(cuò)誤地認(rèn)為，為了提高電路效率，盡量使輸出功率大，因?yàn)檩敵龉β蚀?，電源供給的功率也大；另一方面功放電路放大的的信號(hào)頻率不是單一的頻率，而是一個(gè)頻帶，其幅度相差十倍以上，在實(shí)際運(yùn)用中，為了保證幅度大的信號(hào)不失真，應(yīng)使 輸出功率小。 在不考慮功放管的飽和壓降時(shí)，最大輸出幅度為 VCC，功放電路最大效率不可能超過(guò) p/4=%，它是乙類功率放大電路的效率極限值。 ４ . 管耗公式為 ()，可見(jiàn)管耗與輸出電壓幅值為非線性關(guān)系。最大管耗發(fā)生在最大輸出功率的 ，它是功放電路選擇功放管的依據(jù)。 （ 223） ５ . 直流電源供給的直流功率為式 ()，可見(jiàn)，它與輸出幅度在正比，為了節(jié)省費(fèi)用，也不要使輸出功率過(guò)大。 （ 224） ６ . 單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路 (OTL 電路 )的計(jì)算與 OCL 電路類似，只是這時(shí)的最大輸出幅度只有電源電壓的一半，即將式 ()和式 ()中的 VCC用 VCC/2代替。 ７ . 乙類功率放大電路要產(chǎn)生交越失真，原因三極管輸入特性曲線非線性，即要使三極管基極具有一定的電流，基射極間的電壓必須大于死區(qū)電壓，因此功放管基極應(yīng)加很小的偏置電流。 ８ . 變壓器耦合推挽功率放大器的分析計(jì)算與 OTL 電路的計(jì)算類似，但它只用一個(gè)電源 VCC，最大輸出幅值接近電源電壓。由于變壓器有損耗，電路效率較 23 低。 致謝 最后感謝在寫作過(guò)程中老師們給于我的指導(dǎo)和幫助，由于他們的正確指導(dǎo)，使我在寫作方向和內(nèi)容 有了很好的改善，同時(shí)也非常感謝同學(xué)們?cè)谖覍懽鬟^(guò)程中給我提出了一些好的建意。 參考文獻(xiàn) 電子技術(shù)基礎(chǔ)《模擬部分》第四版 康華光、陳大欽等 高等教育出版社 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版），高等教育出版社 ， 《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 艾永樂(lè) 付子儀編 河南理工大學(xué)秦曾煌編著 電工學(xué)（第六版）、北京：高等教育出版社， 2020 姚金生 鄭小利等編著。元器社 傅曉林 主編，吳培明副主編。模擬電子技術(shù)。重慶：重慶大學(xué)出版社。 網(wǎng)上相關(guān)文件與文獻(xiàn)
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