E类射频功率放大器分析(完整版)doc资料

射频功率放大器分析完整版）资料佚名嵌入式公社时间：2010-7-8言作为发射器的最后一级功率放大器供给负载所需要的额定的不真功率以控制负载工使得信号通过天发送出去时减少误不要求最大的功率放大倍是求得大的、不失真（或者失真但合乎要求）的出功率。由于移动通信的普及，高的功效率、降低电消耗、小体积重量、延长通时间成为开移动急需决的技问题。在统的功耗中射机了绝大部分其末的功率放大器又是最关键的部件存在着大的功率损耗对于不同类型的射机，末功率放大器占整个系功耗的～，制约了系统性。因此，要计种率放这常的子备，例如继信站等提高效率降低电损耗、降低维护成本也有重要的意义。本文研了一个用0.6CMOS工实现的功率放大器，型率放大器具有很高的效率它工作在关状态，电路结构简单理想功效率为100%，适应恒包络信号的大，例FM和GMSK等通信系统。工作原理下用1所示的原理图进行说明型率放大器工作机。当输电压Vin大开启电时，晶管工作可变阻区，源之间很小的阻，设为on，这当于开关闭；如果输入电压Vin小于开启电压，MOS管处于截至状态，有电流流过漏级这相当开断开，因此电路原型可以用图示的型表示，电为管的结电容或者外接电容。当开关闭合时，如图所，有Vdd-Vd=L(d，由于很小，所以Vd很小，近似为。所以Vdd≈L(dIL/dt)，解得到lL≈(Vdd/L)t+IL0，电感电流初始值，以看出当开关闭合电流随间线性增长合时，如果充分放电，耗CVd2的，所以必须能在输入电压变的瞬间充分放电也即dVd/dt=0时Vd=0。一信号由无数个谐波分量成，利用和组成的波器从的各次谐波中选择等于输入电压频率基波分量，这也就对信号进行了相位或者频率调制在率放大以后传送到负载上电路的参随输入变化的关系如图5所示。由于ron小，所以在开关闭的时候，上的电压远远小于电源电压它不会著地影响输出路中的电流此负载的输出功率基本上不受晶体管特性的影响电路每个点的电压值都和电源的电压正比所以传送到负载上功率也就和Vdd2正比同样ron消耗的功率也和成比，所效率=PRL/(Pron+PRL)在一定的围内为一值，同时过调整电压以保证一定的输功率。存在的问题及解措虽图1所示的电路在形式上简单但是身带有很多的问题如作为开关使的晶体管工可变电，由于身固有阻ron的存在Ids=β[(Vgs-VT)/2)]＜VdsVIds为极电流Vgs是栅源电压，是器件的开电压，β是MOS体管跨导数。中β=(με/tox)(W/L)；μ为沟道中子的有效表面移率；ε是栅绝缘层的介电常数；t是栅缘层的厚；W是沟宽度；L是道长度。为了减少电阻损耗，它的宽长比要尽量的大晶管输入电=εWL/t一般都是通过感性负载耦合掉超过定的宽长比后，要耦合电感值会太小很难用CMOS工艺确现而大栅电Cgd会引起输出端输入的强馈这导致了入和输出之间的合最后单端输出电路每个周期都要向地或者硅衬底泄放一大的电流可能会起衬底耦合电的频率和输入输出号的频率相同，从而在输出端产生错误的信号?差分结构采如的分结构可以解决底耦合影响差分结构中入端差模电压意时刻，一晶体管导通工在可变电阻区另一个工作在截止区以电流在一个周期泄放到地或者衬底两次此而引起耦合电流的频率为信号率的两倍就消除衬底合对信号的干扰。在同样的电电压和输出功率条件下，Vd+只需为单端压的因此通过差分结构中的每个晶体管电流要比单端的得多以在不增加开关耗全部功率条件可使用尺寸小的开关体管。交叉耦合结构为了减由于电阻ron引起的损耗，入了如所的交叉耦合反馈结构。交叉耦合反馈使得晶体管可以在尽量短的时间内完"开"和"关"状态的变，功能如图所。假设Vin+为的高电压、in-负电压，Vin高于开启电压，M1工作在可变电阻区，以Vd+的电压为点几，接零；由于Vin-于的开启电，M4止，Vd+作为输入电，其数值小于M3的开启电压M3截止，此加速了M4进入截区；同由V的电压近于Vd-为M2输入电压使得M2导通这样速晶体管进入深饱和为负电压Vin为正的高电压的情类似。电路实例电路分析图是路例。了大率益采了级大结，M1,M4分别和M5,M8组成一、二级差分构；M2,M3分别和M6,M7组成相应的第一二级交叉耦合正馈；L1,L2,L3,L4为激励感；L5,L6组成谐振与信号频率的谐振电路；RL为负载电。参数选择本电路采用的是μm工艺。M1,M2,M3,M4：μm，L=0.6μm；M5,M8：=6172μm，L=0.6m；M6,M7μ，μm。L3,L4为；L5,L6为0.8nHC1；RL=50W。模拟结果PSPICE上模：在，V时为70%附加功率增益，增为10，宽为560MHz其结果图，图11，图示。结论根据理论分析和模拟结果知道，采差分和交叉耦合反馈的结构可以高类放大器的效，同时保证了一定率增益和带宽在集成电路中高的电感有很重要的用，所以最好在芯片上做成旋电感，确保电中的电感值为优值。２０日第３４卷第１５期现代电子技术ＭｏｄｅｒｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｉｕｅｑＡｕ．２０１ｇＶｏｌ．３４Ｎｏ．１５基于ＡＤＳ的功率放大器设计与仿真黄，李钱赞（）杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州０８摘要：为了使射频功率放大器输出一定的功率给负载，采用一种负载牵引和源牵引相结合的方法进行功率放大器的设计。通过Ａ输入／输出匹配、输出功率进行仿真，并给出清晰的设计步骤。最后结合设计方法给出ＤＳ软件对其稳定性、、输出功率为６．这种方法是可一个中心频率为２．６ＧＨｚ５Ｗ的功率放大器的设计及优化实例和仿真结果。仿真结果表明，行的，满足设计的要求，并且对功放的设计有着重要的参考价值。关键词：射频功率放大器；输出功率；稳定性；设计＋）中图分类号：ＴＮ７２４识码：Ａ文章编号：１０（２０１４－－－－ＤｅｓｉｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｏｗｅｒＡｍｌｉｆｉｅｒｗｉｔｈＡＤＳｇｐ，，ＨＵＡＮＧＹｏｎＺＨＡＮＧＦｕｈｏｎＬＩＱｉａｎｚａｎ－ｇ（，Ｈ，Ｈ）ＳｃｈｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｉｎａｎｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔａｎｚｈｏｕ３１０，Ｃｈｉｎａｇｇ：，ｏｗｅｒｏｗｅｒｏｗｅｒＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｈｅＲＦａｍｌｉｆｉｅｒｏｕｔｕｔｃｅｒｔａｉｎｔｏｌｏａｄａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｓｉｎｉｎｔｈｅａｍｌｉ－ｐｐｐｐｐｇ，／ｆｉｅｒｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｌｏａｄｕｌｌｗｉｔｈｓｏｕｒｃｅｕｌｒｏｄｕｃｅｄ．ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｉｎｕｔｏｕｔｕｔｍａｔｃｈｉｎａｎｄｏｕｔｕｔｏｗｅｒｗｅｒｅ－ｐ－ｐｙｐｐｇｐｐ，ｔｅｄ．ＡｔｏｗｅｒｗｉｔｈＡＤＳ（ａｄｖａｎｃｅｄｓｓｏｆｔｗａｒｅ．ＴｈｅｃｌｅａｒｄｅｓｉｎｓｔｅｓａｒｅｌａｓｔａＲＦａｍｌｉｆｉｅｒｓｉｍｕｌａｔｅｄｐｐｇｙｇｐｐ，ｗｈｏｓｅｃｅｎｔｅｒｆｒｅｕｅｎｃｉｓ２．６ＧＨｚａｎｄｏｕｔｕｔｏｗｅｒｉｓ６．５Ｗ，ｉｓｉｍｌｅｍｅｎｔｅｄｉｔｓｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｅｘａｍｌｅａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅ－ｑｙｐｐｐｐｐ，ｓｕｌｔｓａｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｎｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｎｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｉｓａｒｏａｃｈｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｉｔｉｖｅｎ．Ｔｈｅｇｇｑｐｐｇｈａｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｄｅｓｉｎｅｒｓｏｆｔｈｅａｍｌｉｆｉｅｒ．ｏｗｅｒｐｇｐｐ：；；；ＫｅｗｏｒｄｓＲＦａｍｌｉｆｉｅｒｏｕｔｕｔｓｔａｂｉｌｉｔｄｅｓｉｎｏｗｅｒｏｗｅｒｐｐｙｇｐｐｙ０引言随着无线通信技术的发展，无线通信设备的设计要求也越来越高，功率放大器作为发射机最重要的部分之１］，一［它的性能好坏直接影响着整个通信系统的性能优的，同时它应该具有最大的输出功率和最佳的输出效率，因为输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。在功放的匹配网络设计中，需要选择合适的源阻抗和负载阻抗，而他们的选择和功率放大器的稳定性、输出功率、效率以及增益息息相关。１．１稳定准则２］稳定性［是指放大器抑制环境的变化（如信号频劣，因此，无线系统需要设计性能良好的放大器。通过采用ＥＤＡ工具软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步优化设计参数，以达到加速产品开发进程的目的。本文仿真设计采用恩智浦半导体的该晶体管工作频段在ＬＤＭＯＳ晶体管ＢＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ，－直流２２５００～２７００ＭＨｚ之间，８Ｖ供电。具有很好的它采用特殊工艺，具有良好的热稳定度。同时线性度，使用Ｅ利用负载牵引和源牵引相结合的方法ＤＡ软件，使其输出功率在频率为２．进行设计，６ＧＨｚ时达到６．５Ｗ。１功率放大器的相关设计理论对于任何功率放大器，它必须在工作频段内是稳定收稿日期：２０１１０３０８－－）项目：浙江省新苗人才计划项目（ＺＸ１００７０１０４９，稳定、源和负载等变化时）维持正常工作特性的能率、力，一个微波管的绝对稳定条件是：１Ｓ１１Ｓ２２２ＳＳ１１２２２２２ＤＫ＝＞１（）１Ｓ１２２１＜１－Ｓ２ＳＳ２２１２２１＜１－Ｓ式中：Ｄ＝ＳＳＳ１１２２－Ｓ１２２１。Ｓ１１２（）２在选定的晶体管的工作条件下若满足Ｋ＞１，则此时放大器处在绝对稳定状态，若不满足此条件，则需进行稳定性匹配电路的设计。１．２功率增益放大器的功率增益（有几种不同的定ＰｏｗｅｒＧａｉｎ）义方式，在这里只介绍工作功率增益，这是设计时较为１１４现代电子技术２０１１年第３４卷关心的量，它定义为负载吸收的功率与放大器的输入功率之比。／Ｇｐ＝ＰＬＰｄＢｍ）ｄＢｍ）－Ｐｉｎ＝ＰＬ（ｉｎ（１．３功率附加效率（ＰＡＥ）功率附加效率是指射频输出功率和输入功率的差值与供给放大器的直流功率的比值，它既反映了直流功率转化为射频功率的能力，又反映了放大射频功率的能力。和隔直电容Ｄ其中ＤＤＣ＿ＦｅｅｄＣ＿Ｂｌｏｃｋ，Ｃ＿Ｆｅｅｄ阻止高而Ｄ频信号通过，Ｃ＿Ｂｌｏｃｋ则是阻止直流信号通过。建立稳定性分析的原理图如图２所示，仿真结果如图３所示。由仿真结果图可得在低频段功率管处于不稳定状态，即满足Ｋ＜１，因此必须添加稳定性措施，稳定措施５］有很多种，在本设计中，选用并联的电阻和电容串接［在输入端口，此方法容易实现，而且稳定效果很好。同，时参考Ｂ进行偏置电路设ＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ的Ｄａｔａｓｈｅｅｔ－最后所得电路图如图４所示，仿真结果如图５所示。计，ＰｏｕｔＰｉｎ００％１ＰＤＣ１．４１ｄＢ功率压缩点（Ｐ１ｄＢ）当晶体管的输入功率达到饱和状态时，其增益开始＝下降，或者称为压缩。１ｄＢ压缩点为放大器线性增益和实际的非线性增益之差为１ｄ换句话说，它是Ｂ的点，放大器增益有１ｄＢ压缩的输出功率点。２设计步骤２．１静态工作点的确定在晶体管的Ｄ给出了漏极（的工作ａｔａｓｈｅｅｔ中，Ｄ）电压和电流，因此，需要通过仿真和测试得到栅极（Ｇ）电压。在Ａ建立ＤＳ中导入ＢＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ的模型库，－直流仿真电路，图１就是通过对晶体管ＢＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ－进行直流仿真所获得的伏安特性曲线。图２稳定性扫描原理图图３稳定性仿真结果图１线［］与Ｂ本ＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ３的Ｄａｔａｓｈｅ相比，－例所仿真出来的静态工作点和Ｄａｔａｓｈｅ较，接近，并且得到了栅极电压（因此这样晶ＶＧＳ＝１．８Ｖ）体管的静态工作点就确定了。２．２稳定性分析和偏置电路要使晶体管可靠的工作，必须使晶体管在工作的频段内稳定。这一点对于射频功放是非常重要的，因为它可能在某些工作频率和终端条件下有产生振荡的倾向。因此要对功率管ＢＬＦ６Ｇ２７１０Ｇ在ＡＤＳ的环境中进行－４］，稳定性分析［在ＡＤＳ元件面板中调出扼流电感图４加入偏置与稳定措施后的电路图由图５可得，在加入稳定措施和偏置电路后。功率６］（，管在很大的频率范围内都处于绝对稳定［这Ｋ＞１）第１５期黄勇等：基于ＡＤＳ的功率放大器设计与仿真１进行下一步设计了。２．３匹配设计确定静态工作点和稳定电路后，需要对晶体管的输７］，在本例功率放大器的设计入和输出进行匹配设计［负载的最佳阻由图７可以得到在输出功率最大时，根据该阻抗值，采用分布参数与集抗为３．００４－１．８４９，ｊ９］总参数［混合匹配的方法来设计输出匹配电路。中，出发点是输出大功率，一般是让晶体管工作在其额定输出状态，为了使器件工作在最佳状态，采用负载牵引和源牵引相结合的方法来设计输入／输出匹配网络。通过在ＡＤＳ中进行负载牵引和源牵引仿真找出在输出８］最大功率［时的最佳阻抗。首先，进行负载牵引仿真找出最佳负载阻抗来设计输出匹配电路，负载牵引仿真原理图如图６所示，仿真结果如图７所示。图５加入偏置后的稳定性仿真结果图图６负载牵引仿真原理图输出功率更加符合设计要求，经过优化后的功率放大电仿真结果如图１路如图９所示，０所示。图７负载牵引仿真结果将设计完成的输出匹配网络加入到功率放大，电路中进行源牵引仿真，源牵引仿真的原理图与负载牵源牵引仿真结果如图８所示。引图相似，从源牵引仿真结果得到，在最大功率输出时源阻抗根据该阻抗值，采用与输出匹配网为１１．５０３－１３．８０２；ｊ［０］络相同的方法，利用Ｓ进行源端的匹配设ｍｉｔｈ圆图１计，最后根据要求指标进行优化，使得放大器的增益和图８源牵引仿真结果通过最后仿真图可以得到在２输入功率．６ＧＨｚ时，为１输出功率为３即能够达到９ｄＢｍ时，８．３１８ｄＢｍ，功率增益６．５Ｗ的输出功率。小于功放的１ｄＢ压缩点，为左右，效率达到４满足设计指标的要求。１９ｄＢ５％左右，１１６现代电子技术２０１１年第３４卷图９优化后的功率放大电路图图１０功率放大器仿真结果图３结本文提出了利用负载牵引和源牵引相结合的方法设计功率放大器，可以快速设计既满足输出功率又满足附加效率要求的方法，因此可以简化设计流程，极大地而且对于射频工程师来讲，利方便和加快产品的开发，用Ｅ可以大大减少工ＤＡ软件辅助设计是极为重要的，程师的工作量，并能提高工作效率，降低成本。参考文献［，射频电路设计：理１］ＬＵＤＷＩＧＲｅｉｎｈｏｌｄＢＲＥＴＣＨＫＯＰａｖｅｌ．论与应用［北京：电子工业出版社，Ｍ］．２０１０．［］陈邦嫒．射频通信电路［北京：科学出版社，２Ｍ］．２０：Ｎ３ＸＰ．ＢＬＦ６Ｇ２７１０Ｇｄａｔａｓｈｅｅｔ［Ｒ］．ＥｉｎｄｈｏｖｅｎＸＰ．－２０［］徐兴福．北京：电４ＡＤＳ２０设计与仿真实例［Ｍ］．子工业出版社，２０［微波晶体管放大器分析与设计５］ＧＯＮＺＡＬＥＺＧｕｉｌｌｅｒｍｏ．［北京：清华大学出版社，Ｍ］．２０［］Ｇ，现代无线系统射频电路实６ＩＬＭＯＲＥＲｏｗａｎＢＥＳｓ．用设计［北京：电子工业出版社，Ｍ］．２０［］李智群，王志功．射频集成电路与系统［北京：科学出版７Ｍ］．社，２０［］冯新宇，车向前，穆秀春．８ＡＤＳ２０设计与仿真［北京：电子工业出版社，Ｍ］．２０１０．［］南敬昌，刘元安，高泽华．基于Ａ９ＤＳ软件的射频功率放大器］（）：仿真实现［电子技术应用，Ｊ．２０１１２．－［］李亮．射频功率放大器设计［南京：东南大学，１０Ｄ］．２０作者简介：黄勇男，湖南常德人，在读研究生。主要研究方向为射频通信技术。１９８７年出生，张福洪男，江苏宜兴人，副教授，硕士生导师。主要研究方向为移动通信技术、软件无线电、数字通信技术。１９６３年出生，李钱赞男，浙江温州人，在读研究生。主要研究方向为无线通信系统。１９８４年出生，率的c率的c实验十三放器（特别提醒：实验电路图中可存有元件值实电路板中的不相同，实验时应实电板中的为。外由于器老湿度化温度变等诸多因素的响所致验电路板所标的元器件数也可能与元器件实际数值一致的元器虽凭眼看不出来。前应该先对元器电三进行单个元件的测注意避免其它元件人体串或联在一测。并记下器件的实际数则测得的数值与计算的数值可能无进行科学分的．解互补称率放器调方。．悉集成功率放大器的主要能用。．熟悉功率放大器的设计，及性能指标的测量和它的调整方法。（）功率放大的特点和分功率放大器的作是给某些电子设中换能器提供一定的输出功如音机中的扬声器继电器中的电感线圈等当负载一定时，望输出的功尽可能大输信号非性矢尽可小效量尽可能。功率大器据极管的静态作电的同，可分为类、类甲乙类三种。甲功器i三极管在信号一周内导通源不输率在没有号输入即态率全部消耗在管子和电阻上有信号输入即，其一份化为有用输功，所，出率较小，出率低。（二）补推挽功率放器乙、甲乙类功率放大器虽然效率高，但它的输出波形严重失真，为了妥善解决失和效率的矛盾采用了补挽式电，图所示。+V

i

T

++

U

i

T

U

R

Li

-V

图本互补推路图中，当21121213-1，o(max)2η=maxCE(sat)12T1T2P=P-P=2P图中，当21121213-1，o(max)2η=maxCE(sat)12T1T2P=P-P=2PT12TT113-1，TT截，U，当为周T截，T放大，上有电流流过，负半周时，T截止，T放，两只管子在无信号均不工作。而信号时，轮流通，称补推挽式电。若=Usinωt,出号的压值为U，出的幅别I，极T、T的电幅值和电流幅值分别为U、。1．输率P=IU=(

I

om2

om2

1IIom

1Ucem2L

图≈V所P≈

RL2．直源功电路中，正、负在一周期内轮供电，电路的对称性使正负电源供给功率相等，所以电源供给功率为单个电源供给功率的两倍V

0

cc

ic(t)1

1

0

(I

Sinw(t)

2

IV

cc

cemccL所Pv(max)≈

2Vcc3．效率ηPUocemP2L

2

UVccπRL

=

πVcc当大P最大。

≈

4V

.54

﹪上式忽U而得到，因此实际最大效率要比它小。4．管耗由T.T流导通可知：两管即P=P总管耗TT1T2T1T2P

20

Uid()CE

VUU(CComRL

)P=2P

2UomL

2

甲放大器时，静态管耗最大，乙类工作时，静态却为零；当由小，由于次令TT=(=cc此ccTπTP=P(BR)CEO122cc样T导，次令TT=(=cc此ccTπTP=P(BR)CEO122cc样T导，的为Vcc，21(BR)CEO由=UL可为CMCMccI>Vcc/RCMP是的二，对的导数零，即1ccom2LV由≈64V时P达到最大；而当U此继增时，反T而减小总P最大值不出现在静时，也不出现最大输出功时，P

2ccL

Vcc

2cc.2ccRRLL最管耗与最大出功率关系为P

T2maxomax这是在率放大器设计，选择功放管的重依据。5．功极余的择（）U选在13-1中，T通时止T所受的大电为（-U）≈-2V，通时所最大+U)≈2,因此两必须足>2Vcc(2)I的选择知IV/R，此两管必须满足L的择两管的必须满：P

CMomax实设计选管时各参数应留一定裕量。（三）典型功放大器介功率放器有双电源供的电无输容源供的电无输出变器+V

c

T

D

D

T

LC+

T

U

i

C

-图13-2带举电补电图电的路级置。R,R,R供图前器电值，2c1B2B32个适的图电的路级置。R,R,R供图前器电值，2c1B2B32个适的电，12L电L电3大电cc23Lc1ccBm2c1BE2图cc-为单电给的Lcc器ccLMLI如单源电电中成工作在甲，e为它偏置和T组互补推挽电路出级。通=0时适调R,就可以,U和达到的提供一偏置位U=U。当有号U时于T的相作用，在信号的负半周T导有流载R同向C充电；在信号正半周，电，通过负载R放率为,电容C的C>(510)/2πfR,则认为电容C对信号短路端直似：。此T,T管的供V，管交工作，负R上到完整的正波。理情况下实际负期，由于R存在，造成本级推动压始终于V,此实际UR-U。为提高输出电幅度使接V可采用带自举的互补推挽电路,C为举电C为自举电容有时放输也可用复合管。图为的型用电。V

R

C

i

C

R

1TDA220303

5

C

C

R

R

RC

RC

R

L图成功率放路1．大数的定该电已条中V设适当有量P)ooL

2．电压V的确根据放大，V应足Vcc

2

U

负电流最大

2

U/R因为TD2030内末工作状态接近类，所以电平均电流为：ccLM3．直置路可负供也用源。单源时输的流cc5cc12cccc32221253535441Lcc5cc12cccc32221253535441L366123456123456低后察节4察ZRVRVRRVVR12kΩkΩCCR4R,R,R,R,CR=R+RA=1+R/R11-21C≥1/2πfCC>>1/2πfRR,C:RΩ,R=100KΩ,R=100KΩ,R=4.7K=150KΩ,R=1Ω:C=μF,CμF,C=2200=μF,C135

246TDA20301前短地以感后指很量TDA2030、出起也以先降正常规2动1增益观出形形处出,AAR(2)出f=1KH正出形增出出出给电定由似根测dcVL给电定由似根测dcVL－VVLL大om

U

om(3)率当输电压最不失真输出读出数字直流毫安表中的电流值电流为直电源供均有一，近=V，再面P，则可出P100PE

0

0(4)测幅特性放大器的频率特是指放大器的电放大倍数率间关系线通常规电压放大倍数频率变化下降到中放大倍数的2倍对的率别称为限频率和上限频率则通带BWHL放器幅特就是量同率信时电放大倍数。为此，采用测A的方法，改变一个信频率，测量相应的电压大倍数，测时应注意取要恰当，在频段与高频应多测几点在频段可以少测几点此外，在改变率时，保输入信号幅度变1认读功率放原理参阅本课的设计举例根技术要求设计出路2．测数据理论标进比，绘特性线，进必要误差析。．思考题进行研究与讨论．简述实验心得，并提出改进方法。．思题．大输入信号时输波形可能会出哪些失真？是什么因引起的？．响放大器低频特性的素有哪些？采用什么措施降？为什么．高电压放，受到哪些因素制？采用什么施较好？为么？集成功率放大器<<低频电子线路训结、基作原入信位节，耦，进入LM1875芯同输端第1，过片部电压和电流放大后从第4脚输出，完成信号率大去动喇。设计电路原理图二、电路仿真及结果1、仿真软件要绍：ltisim10一个完整的设计工具统，具有集成环境，简洁易用虚拟验仪器丰、分析功能多样、输输出接具有广的兼容、可定义计环境等特点。相对于spice来讲，更适合初学者。该软件是一套功能完善，界面友好，使用方便的DA工具。包M路仿真设计工具。VHDL/Verilog编辑编电路仿真计工具，动布线工。这些工可以独立用，也以配使用如果备了上述全部工具，就可以构成一个相对完整的电子设计件平。、仿真路图3、仿真内容和结果（1测量电压放大倍数Au调节信源X的率为f1kHz，幅度为V，位器R5调到约50%，别截图记录用X和XMM2的值Vi和V，则电压大倍为AuVolViXMM2（1）量最不失功率om在第2基础上，逐渐增大信号源XFG1幅度，是输出波形最大，但不失真截图并记录万用XMM2值Vom，则最大不失真功率测量上限频率和下限频率。调节信源频率为f1kHz，幅度为V读出万用表XMM2的值Vol，计并记VomVol的值。测量限频率的方法：逐渐增信号XFG1频率（于1kHz），使输出电压Vol下降到Vom（由XMM2读数可），此时信号源XFG1频率就是测量的上限频率fH。图记录此时信源界面。测量限频率fH的方法：逐渐减小号XFG1频（小于）使输出电压Vol下到Vom（XMM2读数可知），此信号源频率是所测量的下限频率fH。截图记录此信号源XFG1界面。4测量频率特性曲线。打开扫频仪X界面，适调整右边框频率范围和衰减范围，使特性曲线显示合适，截图XBP!曲线显示界面。三、电路板设计制作过程1、软件简要介绍Protel99是Protel公开发功能大的路系列软件，它已经设计了一个客户、服务器应用程序在rotel99提供的集成的户、服务器环境中设计者可以运行各种服务器程组件如原理图设计服务、网络表生成服务、电路仿真服务器、PCB设计务和动线务等。2图设要和意项（1图的寸小适，大印线过，低抗声能：过小元件于集各器以线间相干、热果不。（2熟每元件物掌元件外尺、装式引方、列顺。绕心件布，有件水或直向置（3元封按时或时旋放，能沿轴或Y轴翻转置（4确每元在上位，置理均紧，列观整，分利空间，把互关器尽放靠些对于带散热片发热的元件，布局时应放板缘并留热所占的间积而散片朝放。可元应置易可位，调杆元，节朝放，便于节。7）入、出、电等引布在PCB板边缘便测试（8）焊盘形状尺大合空允许量大约在il左右。芯片的第1脚用方形盘。连线的宽度一般空间允许尽能大，大约在il左右注意连线间距离不能靠太近，易短路。线尽可能，以免产干扰。连的拐弯处取圆弧形，免用直。要注意线的布。对于电电路，按源流向先节地线，于功放电路，按号流程后节地线对于高频路，要将频地和高地分开，于有数字和拟电路，将两分开。在连线法排列只有绕大才能走通情况下，脆用“飞线”连接，注意不能元件交或靠元件近。一般面板情况处理较多。自动布后要手修改连线合理之处。（13）在板线空白添学、期信注意镜像。3板制过4、电安装求和意项元器插好后，其引外线理弯头，也切断成等方法要根据求处好所有角弯折向与铜走方相。安装极，除注意性，还要注壳封，特别玻壳易碎引线曲易爆所以须据极规中要求定线长度，也不把引套上绝缘套。（3大功率三极管一般不宜安装在印制电路板上，因为发热量大，易使印制电路板受热变形。5、设计制作结果四、调试测试及结果1、仪器万用电表、信号发生器、模拟示波器、直流稳压电源等。2、测试内容方法和步骤认真检查安装好后的电路板，电阻阻值是否对，电解电容有没有接反，连线之间有没有短路，三级管是否正确，芯片安装是否正确，焊点有没有虚焊，整体布线是否完整，检查无错误后，可以进行测试。先调节直流稳压电源输出电压为：一15V，另外一路也是1，调好后，先关掉直流稳压电源，然后按下图连线接入测试板。（3测量静态值。在输出端接入负载电阻L(8)，打开直流稳压电源，用万表直流电压档测量输出端即芯片第4脚）到公共端直流压V，正较小，约为V0，如果较大，说明电路板还有问题，须对照电路原理图认真重新检查如果V正常，录以下测量;供电电压Vc和Vc；工作流电（直流稳压源显的电值；输出（即片第4脚）直流电压VDo，入下表。先关直流压电，然按下图连线，要接入负载电阻。注意：直流稳压电的连接测量压放倍数将信发生器（型频率为fi1kHz，幅度为Vi。将电位器p(10k打直流稳压电，调节示波器察输出波形，果波形无失真，)调到最大，用毫伏表分测量输入端和输出端信号电压ViVO，计算电压放倍数。AuVoVi（6）量最大不真功率。第五步基上，逐渐大信号发器的幅度使输出出现大不真波（顶部失真），读出并记录此时毫伏表的数值Vom，计算大不真功。2Vom其中，负载电RL。（7）测量上限频率fH及限频率fL将信发生器（F40）率fi，幅度为Vi。毫伏测量此时输电压VO,计算并记下0.7。测量上限频fH。方法：逐增大信发器率（大于），使输出压V下到，时号发生器频就所量的上频率fH。Vop（由毫伏表读可知）测量下限频率fL。方法：压到fL。Vop（由毫伏表读数可知）fHfL（8）测量残留噪声电器RP(10k)调到最小，毫伏测量此的输出交流电压VS。Vs五、心得体会通过这次低频实训，我做出自己的第一块电路板。做板的过程也是一个积累经验的过程，通过做电路板，训练了自己画能力还有接路板能力画PCB时可以先动线然后行分合线手动改可以打印的PCB具好效果在焊路板过程，要意用烙铁热一部分进焊点焊要等锡微了后拿烙铁这样以焊接的效果佳。通过次际路板过程我切体了作一名子工师必备素质那是动能在今学习，要断加强己动手力为成一名合电子程做准！实验十二率放大器（特别提醒：实验电路图中可存有元件值实电路板中的不相同，实验时应实电板中的为。外由于器老湿度化温度变等诸多因素的响所致验电路板所标的元器件数也可能与元器件实际数值一致的元器虽凭眼看不出来。前应该先对元器电三进行单个元件的测注意避免其它元件人体串或联在一测。并记下器件的实际数则测得的数值与计算的数值可能无进行科学分OTL功率放大器实验电路板实物照片的．进一理功大器的工作原理。．会电路的调试及主要性能指标的测试方法。1231C1P1C1P223ACCP112323Lo32oL2OC1231C1P1C1P223ACCP112323Lo32oL2OCOMLΩC2100μ

+

1KΩ

V3DG12C0F+P110KΩ

DC1

10μ+

B22.4KΩ

V13DG6

V

L

oΩui

B1K

eΩ

+

eμF

图—图—1所示OTL低功率放电路。其中V为动级(也称置级)VV是一参数称和PNP型晶三管，们成补挽功电路由每一个子都成极输出器形因具输出阻低载力优适合于率输出V作甲态的集电极电由电器R进行调节的一流电位R和D给VV提压静时要求输出端中的位V=U可通调R来实现于R