文档介绍：高频功放
摘要
宽频功率放大器,实际上就是一种以非调谐单元作为输出匹配电路的功率放大器,它要求在很宽的波段范围以内对信号进行尽可能一致的线性放大。由于宽带放大器没有选频作用,输出信号中谐波干扰比较大,故一般只工作与非线性失真较小的甲类或甲乙类,不宜工作于乙类或丙类。本设计主要介绍具有宽带特性的传输线变压器及其宽带功率放大器的工作原理。
关键词:宽带传输线变压器功率放大器
I
Abstract
Broadband power amplifier is actually a non-tuner module output matching circuit of power amplifier, which require a wide-band linear amplification of the signals are as homogeneous as possible within the scope. Due to the broadband amplifier no frequency selection, large harmonic interference of output signal, typically only work with non-linear distortion smaller class a or class-AB, unfit for work in Group b or group c category. This design focuses on broadband characteristics of transmission-line transformer and its working principle of broadband power amplifier.
Key words:Broadband transmission-line transformer amplifier
II
宽带功率放大器的应用开始从军用向民用扩展,目前在无线通信、移动电话、卫星通信网、全球定位系统(GPS)、直播卫星接收(DBS)、ITS 通信技术及毫米波自动防撞系统等领域有着广阔的应用前景,在光传输系统中,宽带功率放大器也同样占有重要地位。在无线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域,对射频和微波宽带放大器有极大需求,且这些领域对宽带放大器要求各不相同。特别是在通信系统和电子战系统的应用中,对宽带低噪声和功率放大器的性能指标有特殊要求。在设计上传统窄带放大器的端口匹配,一般是按照低噪声或者共扼匹配来设计的,以此获得低噪声放大器或者最大的输出功率。
但是,在宽带的条件下,输入/输出阻抗变化是比较大的,此时使用共扼匹配的概念是不合适的。正因为如此,宽带放大器的匹配电路设计方法也与窄带放大器有所不同,宽频带放大器电路结构主要可以分为以下几种: 平衡式放大器;反馈式放大器;分布式放大器;有耗匹配式放大器;有源匹配式放大器;达灵顿对结构。
以高频变压器作为负载的功率放大器最高工作频率可达几百千赫至十几兆赫,但当工作频率更高时,由于线圈漏感和匝间分布电容的作用,其输出功率将急剧下将,这不符合高频电路的要求,因此很少使用。以传输线变压器作为负载的功率放大器,上限频率可以达到几百兆赫乃至上千兆赫,它特别适合要求频率相对变化范围较大和要求迅速更换频率的发射机,而且改变工作频率时不需要对功放电路重新调谐。
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设计指标
1. 采用晶体管完成一个高频宽带功率放大器的设计
2. =+12V,采用NXO-100环形铁氧体磁芯,
3. 工作频率f0=6MHz~10MHz
4. 负载电阻RL=75Ω时, 输出功率P0≥100mW, 效率η>40%
5. 完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。
高频功率放大器的主要功用是放大高频信号,并且以高效输出为目的,它主要应用于各种无线电发射机中。发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经过多级高频功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。则此次可用两级功率放大器组成高频功率放大器,[2]。
设计框图
利用宽带功放不需要调谐回路,可在很宽的频率范围内获得线性放大。但是效率较低,一般只有20%左右。它通常作为发射机的中间级,以提供较大的激励功率。利用选频网络作为负载回路的功放称为谐振功放。根据放大器电流导通角Q越小,放大器的效率越高。如丙类放大器Q<90°,但是效率可达到80%。丙类功放通常作为发射机的末级,以获得较大的输出功率和较高的效率。
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