陜西定制開發(fā)射頻功率放大器設(shè)計(jì)

    來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-06

        這個(gè)范圍叫做“放大區(qū)”,集電極電流近似等于基極電流的N倍。雙極性晶體管是一種較為復(fù)雜的非線性器件,如果偏置電壓分配不當(dāng),將使其輸出信號失真,即使工作在特定范圍,其電流放大倍數(shù)也受到包括溫度在內(nèi)的因素影響。雙極性晶體管的大集電極耗散功率是器件在一定溫度與散熱條件下能正常工作的大功率,如果實(shí)際功率大于這一數(shù)值,晶體管的溫度將超出大許可值,使器件性能下降,甚至造成物理損壞??赏ㄟ^高達(dá)28伏電源供電工作,工作頻率可達(dá)幾個(gè)GHz。為了防止由于熱擊穿導(dǎo)致的突發(fā)性故障,晶體管的偏置電壓必須要仔細(xì)設(shè)計(jì),因?yàn)闊釗舸┮坏┍挥|發(fā),整個(gè)晶體管都將被立即毀壞。因此,采用這種晶體管技術(shù)的放大器必須具有保護(hù)電路以防止這種熱擊穿情況發(fā)生。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)MOSFET場效應(yīng)管屬于單極性晶體管,它的工作方式涉及單一種類載流子的漂移作用。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管依照其溝道極性的不同,可分為電子占多數(shù)的N溝道型與空穴占多數(shù)的P溝道型,通常被稱為N型金氧半場效晶體管(NMOSFET)與P型金氧半場效晶體管(PMOSFET),沒有BJT的一些致命缺點(diǎn),如熱破壞(thermalrunaway)。為了適合大功率運(yùn)行。功率放大器的放大原理主要是將電源的直流功率轉(zhuǎn)化成交流信號功率輸出。陜西定制開發(fā)射頻功率放大器設(shè)計(jì)

        且串聯(lián)電感的個(gè)數(shù)比到地電容的個(gè)數(shù)多1。在具體實(shí)施中,當(dāng)lc匹配電路為兩階匹配濾波電路時(shí),參照圖4,給出了本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖4中,lc匹配濾波電路包括第四電感l(wèi)4以及第四電容c4,其中:第四電感l(wèi)4的端與主次級線圈121的第二端耦接,第四電感l(wèi)4的第二端與射頻功率放大器的輸出端output耦接;第四電容c4的端與第四電感l(wèi)4的第二端耦接,第四電容c4的第二端接地。參照圖5,給出了本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。與圖4相比,圖5中,lc匹配濾波電路還包括第五電感l(wèi)5以及第六電感l(wèi)6,其中:第五電感l(wèi)5串聯(lián)在第四電容c4的第二端與地之間,第六電感l(wèi)6串聯(lián)在第四電容c4的端與射頻功率放大器的輸出端output之間。參照圖6,給出了本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。與圖5相比,lc匹配濾波電路還可以包括第五電容c5、第七電感l(wèi)7以及第八電感l(wèi)8,其中:第五電容c5的端與第六電感l(wèi)6的第二端耦接,第五電容c5的第二端與第七電感l(wèi)7的端耦接;第七電感l(wèi)7的端與第五電容c5的第二端耦接,第七電感l(wèi)7的第二端接地;第八電感l(wèi)8的端與第五電容c5的端耦接,第八電感l(wèi)8的第二端與射頻功率放大器的輸出端output耦接。湖南EMC射頻功率放大器價(jià)格多少在通信和雷達(dá)系統(tǒng)率放大器是極其重要的組成部分主要參數(shù)有最大輸出功率、效率、線性度和增益等。

        第四mos管的漏級與第五mos管的源級連接,第四mos管的源級接地,第五mos管的柵級連接第九電容的端,第九電容的第二端接地。其中,第四mos管t4和第五mos管t5的器件尺寸一樣,第二mos管t2與第四mos管t4的器件尺寸之比為2:5。在一個(gè)可能的示例中,輸出匹配電路106包括:第四電感l(wèi)4、第五電感l(wèi)5、第十電容c10和第十一電容c11,其中:第四電感的端和第五電感的端連接第五mos管的漏級,第四電感的第二端連接第二電壓信號,第十電容的端連接第二電壓信號,第十電容的第二端接地,第五電感的第二端連接第十一電容的端,第十一電容的第二端接地,第十一電容兩端的電壓為輸出電壓。在一個(gè)可能的示例中,射頻功率放大器電路還包括:偏置電路,用于響應(yīng)于微處理器發(fā)出的第三控制信號,增加自身的漏級電流和自身的柵級電壓,實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于非負(fù)增益模式;還用于響應(yīng)于第四控制信號,降低自身的漏級電流和自身的柵級電壓,實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于負(fù)增益模式;第二偏置電路,用于響應(yīng)于微處理器發(fā)出的第五控制信號,增加自身的漏級電流和自身的柵級電壓,實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于非負(fù)增益模式;還用于響應(yīng)于第六控制信號,降低自身的漏級電流和自身的柵級電壓。

        通過可控衰減電路中的電阻吸收和衰減射頻功率,使得進(jìn)入后續(xù)電路的射頻功率減小,輸入信號衰減,從而實(shí)現(xiàn)負(fù)增益。在一個(gè)可能的示例中,可控衰減電路包括電阻r1、第二電阻r2、電感l(wèi)1和開關(guān)t1,開關(guān)的柵級與電阻的端連接,電阻的第二端連接電壓信號,開關(guān)的漏級與第二電阻的端連接,開關(guān)的源級接地,電感的端連接輸入信號,電感的第二端連接第二電阻的第二端;其中,開關(guān),用于響應(yīng)微處理器發(fā)出的控制信號使自身處于關(guān)斷狀態(tài),以使可控衰減電路處于無衰減狀態(tài),實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于非負(fù)增益模式;還用于響應(yīng)微處理器發(fā)出的第二控制信號使自身處于導(dǎo)通狀態(tài),以使可控衰減電路處于衰減狀態(tài),實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于負(fù)增益模式;其中,控制信號為具有電壓值的電壓信號,第二控制信號為具有第二電壓值的電壓信號,電壓值與第二電壓值不同。需要說明的是,開關(guān)為絕緣體上硅cmos管,或平面結(jié)構(gòu)mos管。電阻為上拉電阻,其阻值較小,電壓信號vgg通過電阻連接開關(guān)。在一些實(shí)施例中,微處理器通過控制vgg=,使得開關(guān)關(guān)斷,可控衰減電路處于無衰減狀態(tài),將輸入匹配電路與可控衰減電路隔離,此時(shí),射頻功率放大器電路對輸入信號放大,射頻功率放大器電路實(shí)現(xiàn)非負(fù)增益模式。微波固態(tài)功率放大器通常安裝在一個(gè)腔體內(nèi),由于頻率高,往往容易產(chǎn)生寄 生藕合與干擾。

        第三變壓器t02、第四變壓器t04和電容c16構(gòu)成一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)。第三變壓器t02的原邊連接有電容c07,第四變壓器t04的原邊連接有電容c14。第三變壓器t02的副邊連接射頻輸出端rfout,第四變壓器t04的副邊接地。每個(gè)主體電路中的激勵(lì)放大器包括2個(gè)共源共柵放大器。如圖3所示,主體電路的激勵(lì)放大器中,nmos管mn01和nmos管mn03構(gòu)成一個(gè)共源共柵放大器,nmos管mn02和nmos管mn04構(gòu)成一個(gè)共源共柵放大器;第二主體電路的激勵(lì)放大器中,nmos管mn09和nmos管mn11構(gòu)成一個(gè)共源共柵放大器,nmos管mn10和nmos管mn12構(gòu)成一個(gè)共源共柵放大器。在主體電路中,激勵(lì)放大器源放大器的柵極與變壓器的副邊連接,激勵(lì)放大器柵放大器的漏極通過電容與功率放大器的輸入端連接。如圖3所示,nmos管mn01的柵極和nmos管mn02的柵極分別與變壓器t01的副邊連接,nmos管mn03的漏極連接電容c04,nmos管mn04的漏極連接電容c05。nmos管mn03的漏極和nmos管mn04的漏極為主體電路中激勵(lì)放大器的輸出端。在第二主體電路中,激勵(lì)放大器中源放大器的柵極與第二變壓器的副邊連接,激勵(lì)放大器柵放大器的漏極通過電容與功率放大器的輸入端連接。如圖3所示,nmos管mn09的柵極和nmos管mn10的柵極分別與變壓器t01的副邊連接。射頻放大器的穩(wěn)定性問題非常重要,是保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的必要條件。江蘇射頻功率放大器價(jià)格

    功率放大器按照工作狀態(tài)分為線性放大和非線性放大兩種非線性放大器 效率比較高而線性放大器的效率比較低。陜西定制開發(fā)射頻功率放大器設(shè)計(jì)

        AB類放大器可以確保其諧波/失真性能足夠滿足EMC領(lǐng)域的需求,也就是它的線性度能滿足商業(yè)電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-3和IEC61000-4-6的需求。AB類放大器為了線性度與B類放大器相比了一點(diǎn)效率,但相比A類放大器則具有高效率(理論上可達(dá)60%到65%)。AB類放大器的優(yōu)點(diǎn):與A類放大器相比,功率效率提高。AB類放大器的設(shè)計(jì)可以使用比A類更少的器件,對于相同的功率等級和頻率范圍,體積更小,價(jià)格更便宜。使用風(fēng)冷,比A類放大器的冷卻器要輕。AB類放大器的缺點(diǎn):產(chǎn)生的諧波需要注意具體產(chǎn)品給出的指標(biāo),尤其是二次諧波,AB類放大器可以通過仔細(xì)調(diào)整偏置的設(shè)置和采用推挽拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)將諧波明顯抑制。C類放大器C類放大器的晶體管偏置設(shè)置使得器件在小于輸入信號的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通,在沒有輸入信號時(shí)不消耗電源電流,因此效率很高,可高達(dá)90%左右。C類放大器在通常的商業(yè)EMC測試中很少使用,因?yàn)樗鼈儾荒軐B續(xù)波進(jìn)行放大。它們在窄帶、脈沖應(yīng)用中得到了應(yīng)用,比如汽車電子ISO11452-2中的雷達(dá)波測試,DO-160以及MIL-464中的HIRF高脈沖場強(qiáng)測試等。C類放大器的工作原理圖如圖6所示。圖6:C類放大器的工作原理圖C類放大器相當(dāng)于工作在飽和狀態(tài)而不是線性區(qū),也就是輸入如果是正弦信號。陜西定制開發(fā)射頻功率放大器設(shè)計(jì)

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