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丙类谐振式射频功率放大器的优化设计

[关键词:谐振式,射频,功率放大器]  [热度 ]
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作品编号:txgc0124,word全文:52页,合计:20000

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丙类谐振式射频功率放大器的优化设计毕业设计论文------

本文主要对丙类谐振式射频功率放大器基于PSPICE的 CAD方法进行优化设计,具体完成的工作包括:

1、对丙类谐振式功率放大器电路参数的工程估算。

2、利用PSPICE软件,基于电路的估算参数精确模拟分析,再根据分析结果对电路进行针对性的修改,直至达到设计要求。

3、仿真研究丙类谐振式功放的负载特性,以及基极偏置电压、集电极电压、激励电压对功放工作状态的影响。

4、研究了测试丙类谐振式功放电路性能的方法,用以验证软件仿真的正确性。

经过以上对输入输出匹配网络的仿真分析和优化后,得出完整的电路如图3-12所示,其中输入端变压器L1=50μH、L2=86μH;输出端变压器LP1=1.4μH、LP2=0.4μH、LS=1.2μH、C=200pF。

建立仿真参数设置文件new simulation profile,选瞬态响应分析Time Domain ( Transient Analysis)。设start saving data为400ns,run to为1000ns(观察4个周期),观察电路特性,此时集电极电流为余弦脉冲如图3-13所示。由图可以看出功放的集电极电流带有明显的下凹,说明功放工作在过压状态。测得Icmax ≈223.09mA,Ic1m≈102.1mA,Ico≈62.4mA,Vcm≈9.48V ,计算得PC≈383.96mW, PD≈748.8mW,ηc≈65%。仿真结果与理论计算相比,相差较大不太满足设计要求。

由图4-41和图4-42可以看出功率放大器输出波形基本不失真而且也很稳定,实现了优化设计的目的。由前面的仿真分析得知,本丙类谐振射频功率放大器的输入范围0V-2.3V(2.3V为临界值)在欠压工作状态下工作。大于2.3V功放在过压状态下工作;输出功率范围为0mW-650mW。

结论

在射频频段的电子设计中,由于半导体参数的离散性,使得晶体管的内部参数将随频率而变化,再加上分布参数的影响,使得晶体管内部结电容的影响变得显著,因此,在功能电路的设计初期,用晶体管简化的Y参数或混合∏等效模型做近似的工程估算分析。再基于复杂的仿真模型用计算机做精确的分析,不断调整电路参数,最终实现优化设计,从而在保证设计精度的同时,避开不切实际的复杂计算和烦琐的工程实验。

为此,论文主要研究了关于PSPICE对丙类谐振式射频功率放大器的CAD方法进行优化设计,具体完成的工作包括:

(1)对丙类谐振式功率放大器电路参数的工程估算。

(2)利用PSPICE软件,基于电路的估算参数精确模拟分析,再根据分析结果对电路进行针对性的修改,直至达到设计要求。

(3)仿真研究丙类谐振式功放的负载特性,以及基极偏置电压、集电极电压、激励电压对功放工作状态的影响。

(4)研究了测试丙类谐振式功放电路性能的方法,用以验证软件仿真的正确性。

 

 


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作品编号:txgc0124,word全文:52页,合计:20000

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