功放电路范文1
关键词：射频 功率放大器 电路设计 无线通信 设计
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0087-02
在无线通信技术领域中，GaN高电子迁移率晶体管作为最新的半导体功率器件，由于其本身具有宽禁带以及击穿场强高、功率密度高等特征优势，在高频以及高功率的功率器件中具有较为突出的适用性，在电子信息系统性能提升方面具有较为明显和突出的作用优势，在无线通信技术领域的应用比较广泛。针对这一情况，本文在进行射频功率放大器及其电路的设计中，专门采用ADS仿真软件对于射频功率放大器及其电路的设计进行研究分析，并对于仿真设计实现的射频功率放大器在无线通信技术领域中的应用和参数设置进行分析论述，以提高射频功率放大器的设计水平，促进在无线通信技术领域中的推广应用。
1 射频功率放大器的结构原理分析
结合功率放大器在无线通信系统中的功能作用以及对于无线通信技术的影响，在进行射频功率放大器的设计中，结合要进行设计实现的射频功率放大器的工作频带以及输出功率等特点要求，以满足射频功率放大器的设计与应用要求。在进行本文中的射频功率放大器设计中，主要通过分级设计与级联设置的方式，首先进行射频功率放大器的功率放大级以及驱动级设计实现，最终通过电路设计对于射频功率放大器的两个不同级进行连接，以在无线通信中实现其作用功能的发挥，完成对于射频功率放大器的设计。需要注意的是，在进行射频功率放大器的功率放大级结构模块设计中，主要应用GaN高电子迁移率晶体管进行射频功率放大器功率放大级结构模块的设计实现，同时在功率放大级结构模块的电路设计中，注重对于输出功率保障的设计；其次，在进行射频功率放大器的驱动级结构模块设计中，以C波段的功率放大模块设置为主，电路设计则以增益提升设计为主，并对于增益平坦度和输出输入驻波进行保障。如图1所示，即为射频功率放大器的功率放大级模块设计示意图。
2 射频功率放大器及其电路的设计分析
结合上述对于射频功率放大器的结构原理分析，在进行射频功率放大器的设计中，主要包括射频功率放大器的功率放大级设计和驱动级水，此外，对于射频功率放大器电路的设计，也需要结合两个结构模块的实际需求进行设计实现的。
2.1 射频功率放大器的功率放大级模块设计
在进行射频功率放大器的功率放大级模块设计中，主要采用GaN高电子迁移率晶体管进行该结构模块的设计实现，需要注意的是，在应用GaN高电子迁移率晶体管进行该结构模块的设计实现中，由于GaN高电子迁移率晶体管目前还不具有较大的信号模型，因此，在进行该结构模块设计中，注意结合实际设计需求进行选择应用。在进行射频功率放大器的功率放大级结构模块设计中，通过直流偏置仿真设计对于氮化镓管子的静态工作点进行确定，也就是实现氮化镓管子的漏极电流以及漏极偏置电压、栅极偏置电压等参数的确定，在对于上述氮化镓管子静态工作点进行确定后，通过ADS仿真软件实现场效应管直流的仿真设计，同时注意在仿真设计中进行二端口模型的添加，并结合上述GaN高电子迁移率晶体管的信号模型情况，进行S参数信号的编辑导入，同时进行直流偏置仿真控件的加入，进行相关数值的确定，以实现射频功率放大器的功率放大级设计。
此外，在进行射频功率放大器功率放大级负载阻抗的设计中，根据相关理论，在负载阻抗与网络匹配良好的情况下，负载阻抗的共轭复数与网络的输出阻抗值是相同的，因此，就可以通过计算对于射频功率放大器功率放大级负载阻抗值进行分析得出，实际上也就是它的共轭复数值。同时，在进行功率放大级设计中，结合封装参数输出端的阻抗模型，设计中为了实现场效应管输出电路匹配的优化，以为输出电路进行准确的负载阻抗提供，还需要在设计过程中将场效应管的封装参数在输出匹配电路中进行设计体现，因此就需要对于Cds参数值进行求取。
最后，在射频功率放大器功率放大级设计中，偏置电路主要是用于将直流供电结构模块中所提供的电压附加在功率放大器的栅极与漏极中，并实现射频信号以及滤波的隔离和电路稳定实现。在进行功率放大级的电路设计中，注意使用ADS软件工具对于微带线尺寸进行计算，病毒与全匹配电路进行微带线设计，同时通过栅极偏置电路与漏极馈电电路，以实现功率放大级的电路设计。此外，在进行功率放大级模块设计中，还应注意对于模块中的任意功率放大芯片，都需要进行相关的稳定性分析，以避免对于射频功率放大器的作用性能产生影响。
2.2 射频功率放大器的驱动级模块设计
在进行射频功率放大器的驱动级模块设计中，主要通过C波段功率放大模块进行该结构模块的设计应用。其中，在对于驱动级模块的参数设置中，对于输出、输入参数均以内匹配方式进行匹配获取。对于射频功率放大器的驱动级设计来讲，进行功率放大模块偏置电路的合理设计，是该部分设计的关键内容。
最后，在进行射频功率放大器的电路设计中，在进行功率放大模块电路设计中，GaN HEMT结构部分需要进行栅压的增加设置，并且需要注意栅压多为负压，在此基础上还需要进行漏压增加设置。值得注意的是，在进行射频功率放大器的偏置电路设计断开同时，对于栅压和漏压的断开顺序刚好相反，以避免对于功放管造成损坏。
3 结语
总之，射频功率放大器作为无线通信技术领域的重要器件，对于无线通信技术的发展以及通信质量提升都有重要作用和影响，进行射频功率放大器及其电路的设计分析，具有积极作用和价值意义。
参考文献
[1] 沈明，耿波，于沛玲.一种射频大功率放大器电源偏置电路设计方法[J].中国科学院研究生院学报，2006（1）.
功放电路范文2
关键词:D类音频功;三角波产生;振荡波形;振荡器
1前言
D类音频功放采用PWM脉宽调制，效率高，由于输入的音频信息都包含在脉宽中，经过调制后的信号要真实的反映输入信号，才能使输出不产生失真，要求振荡器产生的三角波频率稳定而且有较高的线性度。采用双边PWM调制方案实现的D类音频功放，其优点是在任一时刻它所包含和处理的信息量都是单边PWM调制方案的两倍，其电路主要由前置运算放大器、三角波发生器、积分电路和输出级电路构成，并且通常采用全H－bridge输出，包含两个反馈环路，第一个环路用于确定运放的增益，第二个环路则用来在输入音频信号与三角波信号比较前对其进行整形。
2三角波产生电路设计
2．1电路原理及整体设计
在D类音频功放设计中，三角波频率的选择，既不能太低，也不能太高;如果太低则滤波器难以将脉冲成分和音频信号彻底分离;如果太高则开关电路损耗增大。本文采用的频率是250kHz。考虑到集成的实现，三角波产生电路设计原理基于传统的CMOS基本充电放电振荡器并改进设计的最终结果由电容C1充放电来完成振荡，假设开始触发器珚Q为低电平，那么由M3和M4组成的反相器中PMOS管M3导通，电流I2经M3向电容充电，电容器上的电压成线性上升，当上升到VH时，比较器的输出翻转，触发器触发，珚Q变为高电平，同时，Q端为低电平，NMOS管M4导通，电容通过M4和它下面的两个NMOS管对地放电，放电到VL时，下面的比较器翻转，电容上的电压就在VH和VL之间充电放电形成振荡。由于在D类功放中要求振荡器产生三角波，所以设计中采用充电电流和放电电流相等，即I1=I2那么若不考虑比较器的延时.下面我们阐述设计中重点考虑影响频率的两个主要因素以及相应的处理。
2．2振荡波形的顶端尖冲的处理
在电流发生突变的过程中，很容易在振荡波形的顶端产生尖冲，然而在D类功放系统中要求三角波来做调制用的载波，所以对三角波的线形度要求比较高。在本文的设计中加入了处理尖冲的电路。Q端连接了两个MOS管M1和M2，其中M1为NMOS管，M2为PMOS管。充电过程中，M4关断，M1和M3导通，M1和M4下面串联的两个NMOS管形成通路，I1从电源流向地;放电时，M4和M2导通，M1关断，即充电和放电的过程中，M4下面串联两个NMOS管总是有电流I1流过。同理M3上面连接的两个PMOS总是有电流I2流过。换句话说就是充电和放电过程只须将M3和M4管导通，从而使电流“连续”，即在充电和放电瞬时(只需要导通1个MOS管)让电流恒定，让电容电压变化成线性，否则，若没有这两个MOS管，在充电过程中，导通时，电流需要从电源流下来。放电过程中，电流需要一直流到地，电容有个缓变放电过程，电容容易产生尖冲。本文设计的两个MOS管对波形起到平滑的作用。
3电路仿真结果
是改变充电电流电流0．5u的仿真的波形的结果，三角波斜率改变时，周期不变(T1=T2)。仿真结果很好地验证了前面的原理:充电电流受到干扰时，通过幅度的调节来稳定频率。
4结语
采用PWM脉宽调制的D类音频功放具有效率高的特点，但是由于输入的音频信息都包含在脉宽中，经过调制后的信号要真实的反映输入信号，才能使输出不产生失真，因此要求振荡器产生的三角波频率稳定而且有较高的线性度。本文基于传统的CMOS基本充电放电振荡器加以改进设计了适应D类音频功放参数要求的三角波产生电路，并针对影响频率的两个主要因素进行了电路改进消除了振荡波形的顶端尖冲;对振荡幅度和频率进行了稳定控制。
参考文献:
［1］PaulR．Gray，PaulJ．Hurst，AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuits［M］．NewYork:JohnWiley＆Sons，2001，FourthEdition．
［2］李桂宏，谢世健．集成电路设计宝典［M］．北京:电子工业出版社，2006．
功放电路范文3
关键词：labview OTL 幅频特性
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0178-01
1 前言
由于电子技术、计算机技术和网络技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现。电子测量仪器的功能和作用已发生质的变法，其中计算机处于核心地位，可以充分利用计算机丰富的软、硬件资源和强大的图形环境及其在线帮助功能，大大突破了传统仪器在数据处理、表达、存储等方面的限制，达到了传统仪器无法比拟的效果。
2 系统设计
2.1 OTL功放电路原理
OTL测试电路如图1所示，该电路由单电源供电，输入信号从左端Uin和GND输入，经过放大之后Uout输出（RL两端电压），最终Au=Uout/Uin即为该电路的电压增益。本项目主要使用Labview设计一个测试系统，测量该电路在不同频率下的电压增益，即幅频特性。
2.2 测试原理
根据OTL电路原理和Labview特点，设计一个测试系统，实现对OTL在不同频率下的多次测量，最后根据每次测量值进行统计分析，可以得到该电路的幅频特性。测试原理如图2所示。
2.3 测试设备
根据测试需求，完成该项目所需设备如表1所示。
3 实验调试及结果分析
3.1 创建测试程序
根据测试原理及所提供的实验设备，设计该测试主程序如图3所示。
主程序功能是首先对6509模块进行初始化、选择输出文件及端口选择，然后根据7次测试要求执行7次测试子程序，最终将测试结果输出。
测试子程序主要功能是首先通过串口DDS信号发生器，产生测试所需的信号（7种频率），输入OTL模块，然后通过示波器进行采集，分析波形的频率和Uout，并写到指定文件内。
测试结果输出模块除了将7次采集数据输出外，另一个重要的功能就是将之前保存在文件里面的7次数据进行统计，最后得到整个OTL电路的幅频特性。
3.2 测试结果
根据所设计的测试程序，将OTL分别按照同一个输入幅值7个不同的频率进行测试，得到7个输出电压，如表2所示。
然后将这7次测量结果进行统计分析，得到OTL幅频特性曲线如图4所示。
根据OTL幅频特性曲线可知，OTL电路的增益随着频率的增加而降低。
4 结语
该设计主要是利用Labview设计测试程序，对OTL模块进行测试。主要完成以下内容：
（1）各个模块初始化的程序编写；
（2）利用串口DDS信号发生器，编写程序产生所需的信号；
（3）利用矩阵键盘PCI-6509将信号输入至OTL模块；
（4）利用TEK示波器测量OTL模块输出信号；
（5）编写程序将7次测量信号统计为OTL模块的幅频特性曲线。
参考文献
功放电路范文4
【关键词】低频功率 放大器 前置放大 单元元件 带阻滤波器
低频功率放大器在我们的日常生活扮演者重要的角色，我们使用的电子产品的音响都会装有低频巩固率放大器这样的设备，同时在控制系统以及测量系统等领域都有较广泛的使用，经过多年的技术研究与发展，低频功率放大器有了突飞猛进的进步，具有了成熟了技术线路，同时在思想认识上也有了进步，尽管这样，随着无线通讯的飞速发展，无线收发器作为无线通信里的核心部分，人们对它的要求越来越高，需要更低的功耗、更高的效率还要体积越来越小，但是功率放大器作为收发器的最后一级，但是消耗的功率是整个收发器功率的60%～90%，这样对系统的性能具有很大的影响，因此需要设计一种高效低频低功耗的功率放大器对于提高收发器的性能有着至关重要的作用。本文就是针对目前功率放大器的不足进行设计与研究。
1 系统总体设计
低频功率放大器系统的组成分别是电压放大电路、滤波器、功率放大电路、输出级电路还有人机接口显示电路等五个部分组成，在该设计中要求电压放大倍数为1，放大器的增益闭环是0，因此采取两级放大电路为低频功率放大器提供较大的输出功率，同时选用带阻滤波器对40 ～ 60Hz 的信号衰减，进而通过功率放大器进行放大功率，经过功率放大之后在对其进行显示设计，最后通过稳压电源提供稳定的直流电，设计出低耗、实用、廉价的低频功率放大器。
2 系统设计中的主要技术指标
本文中设计的低频功率放大器的主要功能是：用开关将信号源提供的正弦波弱电压信号进行转换，工作方式是先将电压进行放大，在将功率进行放大，进而为等效负载电阻提供一定的输出功率，在设计过程中有很多技术指标，主要的技术指标有：
额定输出功率POR：当输出信号失真度小于一定的规定值时，额定的负载电阻上最大的功率。
带宽BW：低频功率放大器的正常频率范围。
非线性是真系数：在额定输出功率POR下和一定的带宽BW内，输出信号的非线性失真程度。
噪声电压：当低频功率放大器的输入值为零的时候，负载上的电压值。
效率η：负载上输出的额定功率POR与消耗的电源功率PDC之比。
3 电路设计
3.1 电压放大电路设计
电压放大电路是系统设计的首要单元，电压放大电路的主要作用是将小信号进行放大，通过这种运放的高速转换性能可以改善电路的瞬态性能，这样在较宽的带宽下，信号就可以在不同程度的频段也可以不失真地输出，极大地提高了电路的稳定性。在电压放大电路的设计过程中前置放大是由两级NE5532和电路构成，NE5532 的优点是精度高、噪声低、阻抗高、频带宽，而其他的各级放大电路采用固定增益和输出衰减组成，电压的放大倍数可以通过调节电路增益达到。
3.2 功率放大电路
在允许的失真限度内，高效率的向负载提供足够大的功率这是功率放大器的主要作用，功率放大电路的理论基础、工作状态、电路的形式等都与电压放大电路的设计不同。功率放大电路的主要结构元件是NE5532、IRF530、功率末级的两个场 效 应 管IRF9530，这三个元器件对管的特性要求大致一致，这样就可以减小功率放大器的失真现象，IRF530 的主要任务是放大电路，放大倍数是R3 /R1，NE5532的脚1和脚8接到调零电阻上，脚5和脚8之间接到补偿电容上，这样就可以弥补运放过程中产生的零漂和减小失真现象。
3.3 带阻滤波器电路设计
带阻滤波器的主要作用是可以消除50Hz交流电所引起的干扰，该设计过程中采用的是反相型带通滤波器组成的带通滤波器，反相型带通滤波器以及加法运算放大器主要是有2 个 OP07 构成，主要的工作流程是反相型带通滤波器输出的是输入信号反相带通信号，进而输入信号与加法运算放大器相加，得到了带阻信号。二阶带阻滤波器的性能的好坏是由中心角频率系数和带阻滤波器的品质因素Q决定。
3.4 转换电路设计
主要采用的器件是单片机内部的10位AD转换器，但是在设计过程中通过实验发现采用单片机内部10位AD转换器处理的效果不是很理想，通过再次研究决定采用两个AD转换芯片对负载输出的信号进行转换，再通过单片机进行计算，在液晶显示屏上显示出功率和效率。
3.5 显示电路
显示电路的设计采用的器件是12864液晶显示屏，显示屏主要显示输出的功率、直流电源供给的功率以及整个功率放大器的效率，采用这种液晶显示屏的优点是屏幕的反应速度快、较高的对比度以及低功耗。人机之间的交互可以良好的进行，在设计过程中采用串口连接，在单片机的控制下按照规定要求进行显示固定格式的数据或者字符等信息。
4 结语
随着科技的进步，电子产品在人们的日常生活中扮演着重要的角色，低频功率放大器作为电子产品的重要元件，其质量的好坏、性能的高低直接影响了电子产品的使用效果，本文中详细介绍了一种简单实用、性能较高、功耗较低、价格低廉的低频功率放大器的设计方案，在设计过程中满足了输出的波形没有明显的失真，电压放大倍数为1，放大器的增益闭环是0的要求，并最大限度的挖掘单片机的资源，进而功率放大器设计的需求，通过测得发现该电路具有很好的频率响应特性，功率放大器对低频信号具有较好的放大作用，符合实际使用过程中的要求，同时设计价格低廉，只需要几十元，可以被电子产品、音频功率放大器广泛的应用。
参考文献
[1]张琰.基于《单管低频交流小信号电压放大分析》实验的改进[J].郑州铁路职业技术学院学报，2005（02）.
[2]赵闪，余华兵，王麟煜，孙长瑜.基于IGBT的低频水声功放技术[J].江南大学学报（自然科学版）， 2012（05）.
[3]蔡卓恩，郭宁，董红生.具备参数检测及显示功能的低频功率放大器的设计[J].兰州工业高等专科学校学报，2010（02） .
功放电路范文5
【关键词】数字频率直接合成;前置放大;分配;合成;滤波器与T网络
射频系统包括数字频率直接合成（DDS）电路，前级放大电路（包括缓冲和一块功放模块构成的前置），射频功率推动电路（3块功放模块组成），射频分配电路，射频放大部分（48块功放模块），功率合成电路（二进制功率合成和主功率合成）及带通滤波器和T网络电路。射频电路整体框图如图1所示。
图1 射频电路整体框图
一、数字频率直接合成
数字频率直接合成（DDS）产生RF载波信号，由温补振荡器电路、倍频电路、数字频率合成单片机电路、信号放大电路、外部信号放大电路及RF信号自动切换电路组成，输出信号送至缓冲放大电路。电路中有一个外（同步）激励信号输入接口电路，它可将外来信号放大整形后作为机器的RF激励信号，实现主、备RF激励信号自动切换功能。根据我国中波频率间隔9kHz，数字频率合成器最小频率间隔设计为9kHz。采用输出精度为9216kHz的温补晶体振荡器输出正弦载波信号，然后经过倍频电路倍频后的信号作为单片机数字频率合成电路的输入信号，采用拨码开关来控制单片机实现输出频率的控制，产生需要的载波频率，输出4～4.5Vp～p的载频方波信号。
二、前级放大
前级放大电路的前一部分为缓冲放大电路。数字频率合成器输出的RF载波信号由缓冲放大电路负责信号的放大和波形整理。缓冲放大电路分成3个放大级，第一级接受来自数字频率合成器的载波信号进行波形整理和放大，第二级和第三级负责把信号放大到满足推动功放部分需要的水平。第一级主要组成部分是MOS时钟驱动集成电路，首先将4～4.5Vp～p的方波信号放大成15Vp～p方波信号送给第二级放大器。第二级放大器工作状态为开关方式，RF方波信号驱动两个BUZ71A场效应管的发射极在电源电压和地之间切换。宽带耦合网络将放大后的RF信号送至功率合成变压器T1的初级绕组上。第三级放大电路由两只IRF350场效应管组成，合成变压器T1的次级输出两路信号，这两路信号相位差180O，两个IRF350交替导通，输出的RF方波信号在地和+30V之间变化。
前级放大电路的后一部分是前置放大电路，它由一块RF放大器模块组成。4只IRF350场效应管组成D类桥式开关放大器模块，前置放大器只用半桥工作，电源使用+30～+60VDC供电，根据实际使用驱动信号情况调整滑动变阻器来调整供电电压。前置放大的射频输出经过串联调谐网络送到驱动信号分配电路的输入端，通过调谐功率合成部分母板后面的电感电容使射频驱动信号最大。
三、射频功率推动合成
射频推动部分包括3块RF放大器模块组成的射频推动级部分，推动功率合成部分和推动电源调整部分组成。3块RF放大器模块插在推动合成母板上。射频推动级的3块RF放大器模块分别将前置放大器经射频分配后的6路射频信号放大后，在推动合成器上进行功率合成输出。第一块RF放大器模块以全桥方式工作，但它的二两个半桥的电源电压由推动电源自动调整供电，当发射机功放部分有RF模块发生损坏时加重了推动负荷或市电发生波动时也引起推动电平的波动，第一块RF放大器模块的电源电压会相继升高或降低以动态补偿推动负荷变化，从而获得稳定的射频推动信号电平。第2块和第3块RF放大器模块也是以全桥方式工作，电源直接取自发射机的非稳压+115VDC经推动电源调压板供电。推动器2和推动器3并在一起提供了大部分固定的推动功率。
推动功率合成器由3个推动合成器模块的输出和接入的阻抗匹配网络及合成变压器初级串联构成。通过调整调节电感抽头，可使输出网络谐振于工作频率。调节合成变压器的初级抽头可调整三个合成变压器输出的电压比。推动合成器的次级是一根穿过三个合成变压器磁环中心的铜棒。铜棒下端与推动合成器母板上的通地点铜排固定，上端则与推动功率分配板中央孔联接。合成器将来自功率推动器各部份的射频推动电压叠加起来，输出到RF功率分配电路。
四、RF分配
分配电路由分配器板和由使用铁氧体磁环材料的分配变压器组成。射频分配电路将来自推动合成的RF信号均匀分配成96路RF信号，作为48块RF功放模块的输入信号，每块功放模块需要两路RF输入信号。推动合成电路将母板上的3个功放模块输出的RF信号功率合成后经驱动分配变压器转换，输出幅度约30VP-P的射频推动电压。以RF分配器板中心为圆心周围均匀分布着12只插座，每个插座通过8根RF同轴电缆（50Ω）与功率合成器母板连接，依次连接到插在功率合成母板的48块功放模块上，总计96根电缆，必须确保电缆等长满足阻抗一致的要求。
五、功放
10KW发射机的功放部分由48块RF功率放大模块分别插在一块二进制射频功率合成母板和两块射频功率合成母板的插座里。所有功率放大板的结构和电性能是一样的，具有完全的互换性，每块功率放大板可用于上述应用的任一位置，对发射机的性能几乎毫无影响。
每一块功放模块使用四个IRF350功率MOS场效应管组成桥式开关放大器。这个桥由两个半桥组成，A半桥包括V1和V3，B半桥包括V2和V4。V1（V2）源极和V3（V4）漏极的连结点是半桥的输出端。每个半桥有一个驱动变压器，同相的射频驱动信号加在驱动变压器初级绕组上，次级两绕组在V1和V2（V3和V4）的栅极上产生两个有180°的激励信号，使得两MOS管交替地导通截止。当负载的一端接在一个半桥的输出端上而另一端接地时，就构成了半桥工作方式，这样在负载上可得到幅值等于电源电压的单极性方波的输出信号。如果将负载的两端分别接在两个半桥的输出端上，这样就构成了全桥工作方式。在两个半桥驱动变压器的输入端分别加上同幅同相的RF驱动信号，由于两变压器的次级绕组同名端接法相反，因而使两个半桥工作于反相状态，这样在负载上可得到其幅值是二倍于电源电压的双极性方波输出信号。因为每一个MOS管是工作在截止和饱和二种开关工作状态，并在极短时间内快速切换，而且可通过调整放大器的射频激励和数字开关信号的相位差，以确保其在“射频过零”时进行开关切换。
六、功率合成
功率合成器将48块RF放大器模块的输出信号进行电压合成。功率合成器实质上是一个RF合成变压器。每个功放模块的输出线圈为合成变压器的初级线圈，次级线圈为一根铜棒，它穿过各块功率放大器输出线圈的磁芯来耦合的，负载阻抗为4Ω。
发射机功率合成分成两个部分，二进制功率合成母板和主功率合成母板。二进制母板负责6个小台阶功放模块的功率合成和10个大台阶功放模块的功率合成。主功率合成部分由两块主功率合成母板构成，每块母板完成16个大台阶功率合成。功放部分的48块功放模块均插在3块功率合成母板上。功放母板的背面安装着功率合成变压器。48个功放模块放大输出后的信号串联叠加至合成变压器的初级上，次级完成RF信号的总合成，合成后的信号被送至滤波器部分。小台阶依次为1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64台阶，每个功放模块的输出端连接磁环功率合成变压器的初级绕组和效率线圈，四位二进制功放板供电（1/2、1/4、1/8、1/16）电源为 +115VDC，低两位二进制功放板（1/32、1/64）电源为 +30VDC。而其余的大台阶功放模块为+230VDC供电。大台阶的合成变压器初级绕组的圈数都是相同的，而在二进制台阶中，台阶越小，磁环初级绕组的圈数就越多。
48个功放模块放大输出后的信号被功率合成母板叠加成一个总的RF输出电压。3块功放母板每块背后均装16只磁环功率合成变压器，共48只垂直成一排，合成变压器的次级是一根φ20mm粗的铜杆，铜杆垂直穿过48个合成变压器的中心。RF功放模块导通时，作为合成器次级的铜杆会产生一定的RF电压。当大台阶和小台阶功放模块同时导通时，铜杆上会产生RF电压叠加，合成输出电压台阶。总的射频功率输出出现在合成器下端，阻抗约为4欧姆。通常发射机射频输出功率是10kW，这时功放电源的电流约为48A。
七、滤波器与T网络
发射机的输出网络由二阶带通网络与T型阻抗匹配网络两步部分所构成。如图2所示：
图2 滤波器与T网络
L1和C1构成串联谐振，L2和L3构成并联谐振，组成二阶带通滤波器。它的作用是滤波和阻抗匹配。滤除音频通带外多余频谱成份，主要是A/D转换的取样频率及其各种组合频率成份，而将具有量化台阶的射频功率调幅信号光滑处理成典型的调幅信号，以最后完成射频功率数/模（D/A）转换。与此同时，将射频功率合成器输出的低阻抗转换成输出检测点所需的50Ω纯阻。
L3、L4、L5与C3构成T型阻抗匹配网络。T形输出网络用于发射机和天线网络系统匹配。它有“调谐”和“负载”两个调整线圈来完成匹配，同时来衰减谐波。T型网络为高通匹配网络，输入、输出二支路为可变电感器;接地支路为谐振于载波的三次谐波的串联谐振支路，载波时呈现容性电抗。T型网络主要为匹配用户的不规则50Ω馈线阻抗。驻波比系数小于1.35馈线均能于之匹配。
功放电路范文6
【关键词】主整电源；低压；泄放电路
DX系列发射机的进电方式为十二相全波整流三相四线制， 其工作由交流接触器K1和K2负责控制，文波为600HZ，采用这种设计方法既简化了滤波电路的设计又提高了滤波效果。主整电源系统和低压系统两部分构成了DX系列发射机的电源系统。为功放系统（包括RF推动和功放末级模块）供电的是主整高压+230V和+115V。低压电源包括两部分，一部分负责控制和检测电路系统的供电，电压为±8V、±22V；另一部分为非稳压+60V和+30V，为缓冲和前级及功放小台阶部分提供功放电压。
一、主整电源
DX系列发射机的主整高压电源系统由主电路部分和辅助电路部分组成。由三角形和星形组成的进线电路经变压、整流和滤波后输出的电压为功放系统提供电源。因功率合成采用多个RF模块合成的方式，功放管采用晶体管，所以大电流、低电压是主整电源的主要特点。和传统电子管主整电压超过几千伏相比，DX系列发射机的主整电压大大的降低了，因此绝缘导致的故障率减少了，但电流增大了，随着功率等级的上升，电流从几十安培至数百安培不等，因此对工艺提出新的要求。
主电路提供高压整流、滤波及分配功能。这部分电路主要把主变压器次级送出的交流电源整流成+230V和+115V的高压直流电源，经过熔断器组件电路后分配给各功率合成母板和驱动电源调整板，为功放模块提供功放电源。主整变压器T1是一个三相交流电源变压器，一般在没有特殊要求的情况下，初级设有±5%抽头而允许输入电压范围为交流361VAC至399VAC变化，两组次级线圈提供相同的交流输出电压。变压器T1的输出分别送到两个桥式整流器上，两个整流器组成一个12相全波整流电路，其直流输出为+230V和+115V，纹波频率是电源频率的12倍（600Hz）。
对主整电源电压进行采样的取样电路是辅助电路的一部分，功放电压、电流、推动电源调整及模拟输入电路都从主整电源进行电压采样。电压取样信号经调整后送至控制系统用作功放电压+230V的指示信号。整流桥组的负端接电流互感器，互感器取样信号输入到控制电路上经处理后作为电流指示信号。送至推动电源调整电路的电源采样信号用作稳定外界电压变化的补偿信号。模拟输入板采集到的采样电压用作补偿+230V功放电压，由于外界电压或调制信号瞬间发生较大的变化时将导致主整+230V发生变化，该补偿可有效的改善主整电压的变化。
提供安全保护功能的泄放电路是主整电源系统的另一部分，其控制信号由两个交流接触器K1和K2的常闭辅助触点外接的电子开关提供，不同厂家采用不同形式的电子开关，但都需要外接大功率泄放电阻。在发射机上高压时，K1被断电，K2被加电，K1的附属触点关闭，K2附属触点开启，使电阻处于开路状态。当K2断电时，K2的附属触点关闭，将残余的电压（+230V）加到电阻上，这个电压通过电阻接地快速放电，放电回路同时也给+115V快速放电。经熔断器的+230V送至 RF功放前需要电容滤波，每个滤波电容两端也接有放电电阻，当一个熔断器熔断开路时，还将有一个与之并联的二极管和电阻给电容提供放电回路。
二、低压电源
低电源包括±8V、±22V、+30V和+60V的非稳压电源。其中±8V、±22V电压在各个独立的电路中被稳压为±5V和±15V电源。
低压变压器T2的初级有三组抽头供调节，即198V、220V和242V，用来适应外部电源的各种输入情况。T2的次级有两组线包，一组线包为7.8VAC和17.6VAC，另一组线包为24VAC。线包7.8VAC和17.6VAC要经整流二极管和滤波电容滤波，然后产生的±8V和±22V的直流电压被送到低压电源分配电路。次级线包24VAC，经整流二极管和滤波电容滤波后，产生+30V和+60V的直流电压，被送到各部分电路中。
送至各控制与检测电路的低压均需要稳压和滤波后才能作为电源使用。每个部分采用的稳压电路模式都是一样的，都需要先经过熔断保险管进行输入电路保护，根据实际需要电压采用相应稳压块稳压，或电压调节器集成电路UC3834（B-电压）组成，稳压器件输入输出均接有滤波电容，滤波电容为滤除高频的独石电容和滤除低频的电解电容，稳压输出端一般还要接入起保护功能的稳压二极管。DX系列发射机的许多功能电路采用检测电源电压的方法来判断该电路是否工作正常。
控制板电路接入非稳压的±8V、±22V，一路经分压电路处理后用作低压电源的显示信号。另一路则经稳压块稳压后作为控制板电源。±8V经稳压后输出的±5V，作为控制板上部分逻辑电路的电源，还有一路+5V被送至频率指示电路作为电源。±22V经稳压块后输出±15V作为检测电路电源和部分逻辑电路电源。+15V和+5V作故障检测信号时被送至控制逻辑电路对模数电路进行数据清零，封锁数据转换，禁止功率输出。
激励器电源由非稳压的+22V提供，稳压块输出+15V电压作为压控振荡器和鉴相器的电源。同时稳压后的+15V经9V、12V和5V稳压块后，分别输出+9V、+12V和+5V作为激励器集成电路和温补晶体振荡器的电源。
音频系统的音频处理器的工作电源为±22V非稳压电源，经稳压后成±15V的稳压电源，该稳压电源±15V还作为给调幅度指示电路的电源。模拟输入电路的电源电压是±22V，稳压输出±15V和+5V，作为集成电路的电源，同时也被用作故障采集信号，送入控制板电路作模拟输入电路故障指示。模数转换电路上有三个电源稳压器，稳压输出±15V和+5V作为集成电路的电源，它们的输出各自接一个电压比较器，比较器的输出为低时指示为故障，将“故障”逻辑电平输出到控制板上做故障保护信号。
直流稳压电源电压为非稳压±8V。B+电源采用LM338三端可调稳压器，将+8V调整成+5V（实际电压+5.3V）。采用电压调整器UC3834和晶体管将非稳压的-8V调整为随音频调制信号变化的B-电源，UC3834外接晶体管用来增加电流驱动能力，为调制编码电路提供了驱动电源。它的内部有参考电压、内部故障监测及“故障报警”电路，故障监测电路在欠压和过压条件下给出检测信号，内部故障逻辑电路启动后故障报警信号被送至控制板。
来自低压电源非稳压的+30V分成两路信号，一路经限流电阻为缓冲放大板提供电源，另一路通过交流接触器K2的副节点后用作二进制功率的小台阶B11和B12的功放电源。非稳压的+60V也分成两路信号，一路限流后也作为缓冲放大器的电源，一路供给前置推动级作为RF推动电压。
