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声光Q驱动器高效E类射频功放设计与实现

黄勇  
【摘要】: 本文主要研究了声光Q开关驱动器的关键模块——高效率E类功率放大器,设计实现了工程样机。 首先归纳了经典功率放大器的特点及提高放大器效率的典型途径,阐述了声光Q开关的原理和驱动器的技术指标,选定了E类开关模式的功放。然后阐述了E类功放的基本原理,进行最佳参数设计,分析损耗产生原因,并进行了部分电路Pspice仿真。本文重点在功放实际设计和调试过程,在设计思路上,提出两级E类功放级联形式,综合考虑晶体管的耐压和输出功率,设计并实现输出匹配网络,使得设计的功放总放大能力达到25dB。文中也阐述了驱动E类功放的集电极调制电路和功放保护电路的原理和设计。 在调试过程中,功率输出级晶体管过热问题成为了项目难点,本文分析了过热的原因,进行了实际的调试,最终给出了有效的处理方案,并在小批量试产样机上做验证试验,结果表明能够有效的解决晶体管过热问题。 实验样机和小批量试产样机经过驻波比、输出功率、放大器效率等指标测试,达到技术指标要求,实测功率输出级功放效率(PAE)可达57.3%。经过3次连续72小时烤机测试,各项技术指标稳定。并且终端用户在工业环境中试用4个月无故障,受到使用单位好评。 最后,本文对研究成果进行了总结,并提出了进一步修改建议。


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