【毕业论文】高频功率放大器设计.doc

二○○九~二○一○学年第二学期
电子信息工程系
课程设计报告书
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指导教师:
高频功率放大器设计
已知条件: ,晶体管3DG130,晶体管3DA。
性能指标: 输出功率,工作中心频率,效率,负载。
设计:从输出功率P0≥500mW来看,末级功放可以采用甲类或乙类或丙类功率放大器,
但要求总效率η>50%,显然不能只用一级甲类功放,但可以只用一级丙类功放。如图4所示的电路,其中甲功放选用晶体管3DG12,丙类功放选用3DA1。首先设计丙类功率放大器,再设计甲类功率放大器。
  
 
    ●确定放大器的工作状态
    为获得较高的效率η及最大输出功率P0。放大器的工作状态选为临界状态,取,得谐振回路的最佳负载电阻Re为
                             
得集电极基波电流振幅为
                           
得集电极电流脉冲的最大值Icm及其直流分量Ic0,即
                             Icm= Ic1m / α1()=216mA
                             Ic0= Icm ·α0()=54mA
得电源供给的直流功率PD为
                             PD=VCCIc0=
得集电极的耗散功率PC'为
                             PC'=PD-P0=
得放大器的转换效率η为
                            η=P0/PD=77%
    若设本级功率增益AP=13dB(20倍),输入功率Pi为
                             Pi=P0/AP=25mW
得基极余弦脉冲电流的最大值为Ibm(设晶体管3DA1的直流β=10)
    Ibm=Icm/β=
得基极基波电流的振幅Ib1m 为
    Ib1m=Ib1mα1()=
得输入电压的振幅Vbm为
      
 ●计算谐振回路及耦合回路的参数
    丙类功放的输入输出耦合回路均为高频变压器耦合方式,其输入阻抗|Zi|可计算,
    得:   
输出变压器线圈匝数比为

取
N3=2,N1=3。
    若取集电极并联谐振回路的电容C=100pF,得回路电感为
   
    若采用的的NXO-100铁氧体磁环来绕制输出耦合变压器,可以计算变压器一次线圈的总匝数N2,即由
       
可得N2≈8
   需要指出的是,变压器的匝数N1、N2、N3的计算值只能作为参考值,由于电路高频工作时分布参数的影响,与
设计值可能相差较大。为调整方便,通常采用磁心位置可调节的高频变压器。
   ●基极偏置电路参数计算
    基极直流偏置电压VB为
       
射极电阻RE2为
      RE2=|VB|/ICO=20Ω
取高频旁路电容CE2=
    
    ●计算电流性能参数
    由