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欧宝体育网址:射频MOS功率放大电谈模仿器的计划计划剖释

发布时间:2022-05-26 21:15:32 来源:欧宝体育官网app 作者:欧宝体育官网入口
文章附图

  放大器采用美国APT公司出产的推挽式MOSFET管ARF448A/B实行策画。APT公司正在其出产的

  高压射频功率放大器的策画与守旧低压固态射频功率放大器的策画进程有着明显的差别,以下50MHz/250W功率放大器的策画进程将有帮于工程工夫职员更好的独揽高压射频功率放大器的策画本事。

  功率放大器的输入阻抗能够用一个Q值很高的电容来暗示。输入电容的取值能够参摄影应的策画表格,从中能够查出对应差别漏极电压时的电容取值。当ARF448的漏极电压为125V时,对应的输入电容值为1400pF。输入阻抗取决于输入功率、漏极电压以及功率放大器的行使品级。单个功率放大器开合管负载阻抗的基础策动公式如式(1)所示。

  贯注,运用公式(1)能够正确的策动出A类、AB类和B类射频功率放大器的并联负载阻抗,但并不统统实用于C类行使。看待C类射频功率放大器,应该采用式(2):

  能够算出,当Vdd为150V时,Rp的取值相当于Vdd为50V时的9倍,这对输出负载立室卓殊有利。可是,必要贯注的是,此时功率 MOSFET输出电容的取值并没有爆发分明的转变。因为高压状况下的并联输出阻抗明显增大,输出容抗也将明显增大。换句话说,此时输出容抗将起要紧功用。所以,正在策画进程中,应该采用相应的法子治服输出容抗的功用。

  推挽使命进程必要一个平均电途,每个开合管的漏极均与一个双股扼流电感相连,采用云云的组织有利于磁通的平均。

  归纳推敲最大输出功率和最坏使命条款,Vdd应取为125V。云云,每个开合管将供应125W的输出功率,与1400pF的输出电容Cos并联的漏极阻抗为90欧姆。能够采用增补分流器或串联电感的本事对输出电容实行补充。因为依然正在开合管的漏极上采用了双股扼流电感,所以输出电容补充法子能够推敲采用串联补充电感。

  为了使漏极阻抗呈纯阻性,应该正在开合管的漏极上串联电感。Rp能够通过公式(2)策动取得,而Cos是Vdd的反函数。策动出Rp和Xcos之后,抉择得表地串联电感,能够完毕共扼立室,如图2所示。此中,Cop与并联输出阻抗Cos相合。

  通过公式(2)能够策动出Rp等于90欧姆,输出电容为125pF。正在50MHz频率下,电抗Xcos为-j25.4欧姆。由此能够算出Rs为6.6欧姆,而所需的最优取值为6.25欧姆。这就必要将漏极电压稍稍调低或者将输出功率

  稍稍调高即可取得所需的最优取值。可是,正在实质使命进程中,借使不行通过调理漏极电压或输出功率的本事取得所需的串联等效阻抗值,能够推敲正在开合管上并联一个电容以增大Cos的取值,云云Ls的取值也将相应的转变。增大Ls使Xcos过补充能够增大有用Rs值。借使正在负载端增补一个分流电容,能够增大有用Rs值。图3中的电容C8便是这个分流电容。云云,电感、分流电容和输出电容就组成了一个形汇集。

  纵然功率放大器的DC卓殊高,可是因为使命频率高达50MHz,MOSFET的输入电容将使其输入阻抗闪现射频短途状况。固然能够通过增补立室汇集来完毕阻抗立室,可是立室汇集的Q值将很高,其本钱也将大大降低。最适宜的本事是采用一个简略的电感汇集来驾御变换进程。

  输入阻抗正在功率放大器使命进程中并不是固定稳定的,因为密勒电容效应的功用,输入阻抗的转变范畴将相当大。

  图3是50MHz/250W功率放大器的电途道理图。门极立室通过变压器和调谐汇集完毕。变压器能够供应推挽组织所需的平均输入。推挽组织能够使单个MOSFET的有用输入阻抗增约莫四分之一。贯注,变压器次级不行悬空,应通过接地电阻接地。输出电途采用前面提到的串联补充本事,大电感用于取得惬心的输出电阻立室结果,电容C8是输出电感汇集的分流电容。T2是双股环形分流扼流电感,该电感位于L2/L3补充扼流电感的低阻抗端,射频电压对它的影响很幼,所以不会饱和。输出耦合电容必要经受射频电流,所以必要采用表貌积较大的型号。

  图4为实质电途结构图,该电途采用双面覆铜板,直接固定正在散热器上。线途板后头均为表貌贴元件。而开合管则通过板上的矩形孔直接固定正在散热器的底面。

  图5和图6所示分散为C类功率放大器正在50MHz频率条款下,增益和恶果与输出功率之间的相合图。从图中可知,输出功率为150W时的增益最大,超过策画值约4dB,这要紧是由于C类功率放大器使命进程中必要实行压。

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