低电压下高效音频功率放大器的仿真与分析

当对非线性失真有一定要求时,低频功率放大器的实际最大输出功率和效率均低于理想状态时的理论分析值,特别在电源电压较低时,其影响更为明显.依据自举电路可扩大放大器的动态输出范围的原理,提出了一种双自举电路的OCL低功率放大器,以提高电路的输出电压,从而提高最大输出功率和效率.仿真结果表明：电源电压较低时,在非线性失真系数低于2%的条件下,与OCL电路相比,双自举OCL电路的最大输出电压提高了约1倍,最大不失真输出功率提高了约3倍,效率提高了近20%.     

基于SEPP的音频功率放大器的研究

介绍基于SEPP的音频功率放大器的工作原理,分析音频功率放大器电路中输出晶体三极管的激励方式,提出电流反馈型功率放大器的设计方法,采用共模抑制电路及互补对称的两套闭环电流输出控制系统.实验结果表明,该设计方法达到了功率放大器大功率、低失真、宽频响的性能指标要求,优点是调整方便,偏置电压稳定性高,不需要静噪.     

一种无滤波器的高效立体声D类音频功率放大器

基于CSMC 0.5μm DPDM CMOS工艺设计了一种高效率的D类音频功率放大器,利用全差分型积分负反馈技术和全集成H桥式输出结构实现了该音频功放的无滤波器应用．仿真和测试结果均表明: 在电源电压5V,无外部滤波器,总谐波失真与噪声之和小于0.5％的条件下,该功放可向3Ω负载电阻提供大于3.5W×2的输出功率; 电源电压在3~6V范围内,最大转换效率可达90％以上; 电源电压为5V,输出功率小于3.0W时,每个通道的总谐波失真与噪声之和小于0.1％．     

D类音频功率放大器设计

论述了D类音频功率放大器的工作原理及设计原则 .利用计算机辅助设计软件设计并仿真出一款D类功率放大器 ,同时实际制作出该电路 ,经实际测试 :证明该放大器完全可满足设计要求 ,高效率是D类音频功率放大器所具有的最大优点     

D类音频功率放大器设计

论述了D类音频功率放大器的工作原理及设计原则．利用计算机辅助设计软件设计并仿真出一款D类功率放大器。同时实际制作出该电路，经实际测试：证明该放大器完全可满足设计要求，高效率是D类音频功率放大器所具有的最大优点．     

基于0.13μm CMOS工艺的功率放大器设计

基于0.13μm CMOS工艺,设计13~15GHz带有分布式有源变压器的集成功率放大器。利用分布式有源变压器功率合成的特点,将其作为负载去匹配功放单元,采用共源共栅级与共源级级联的功放单元结构来提高功放单元的增益和输出功率;采用浮栅结构来减小分布式有源变压器和片上巴伦的插入损耗;功分器采用带栅格参考地的结构提高电路的性能。仿真结果表明,在13~15GHz频段,该功放的饱和输出功率为20dBm,功率附加效率为10%,功率增益为12.5dB,输出功率和功率增益有所提高,减小了插入损耗。     

具备参数检测及显示功能的低频功率放大器的设计

本设计的低频功率放大器基于甲乙类互补对称功率放大电路原理,采用集成运放NE5532构成三级前置放大电路有效放大弱信号．末级功放管采用大功率MOS晶体管IRF9640和IRF640对管,构成推挽式输出电路,有效减少非线性失真．采用集成滤波器MAX261消除工频信号干扰,放大器输出功率、直流电源的供给功率和整机效率等参数的检测及显示由单片机AT89C51控制实现,另外还针对本系统制做了自带的直流电源,可保证对负载的功率输出．     

新型非对称Doherty功率放大器设计

随着我国无线通讯技术的飞速发展,传统的功放无法满足通讯技术的要求,需要研究1种满足在大峰均比信号下依旧可以保持高效率的功放,在传统的等分型Doherty功率放大器工作原理的基础上,使用ADS设计并仿真1款新型的非对称Doherty功率放大器(简称ADPA)。该ADPA的主放大器和峰值放大器使用不同的匹配电路和功率级别。通过ADS仿真表明,相比传统等分型Doherty功率放大器,可以在满足更大输出功率回退情况下,保持较高的附加效率,而且在具有峰均比为9dB的信号下其平均输出功率状态下,ADPA附加效率也有8%的提升。     

L波段F类高效率载片式功率放大器设计

为解决传统F类功率放大器受晶体管输出电容和输出电感影响,导致调谐匹配网络结构复杂的问题,提出了一种紧凑型的输出调谐匹配电路结构。通过分析基波匹配电路的阻抗特性,在谐波频率处可将其等效为一段有限的到地电抗。在设计谐波匹配电路时,将该电抗元件与谐波匹配电路进行协同设计,避免引入多余的元件来消除基波匹配网络对谐波匹配网络的影响,减小了功放的整体面积。最后,仅引入一个LC串联谐振网络,实现对输出二次\\三次谐波的控制以提高输出效率。基于该电路结构,采用0.25 μm GaN HEMT管芯设计了一款L波段高效率功率放大器,并且使用内匹配技术在7 mm×8 mm铜-钼-铜载片上实现。实测结果表明,在漏源电压28 V、10%占空比的脉冲输入的工作条件下,该功率放大器在1.18~1.42 GHz频带内实现饱和输出功率48.1~48.4 dBm,功率附加效率61%~63%,功率增益大于26 dB。该结构在提高效率的同时,降低了电路复杂度。     

宽带D类超声功率放大器的设计与实现

为了解决大阵列相控的功率、效率及散热问题,促进相控声场的非接触物体操控及其在医学超声中的实际应用,设计了一种PWM型D类超声宽带功率放大器. 对阻性和抗性负载的输出波形开展谐波失真、负载电压和输出功率的测量结果表明:该电路可对20～400 kHz的中低频超声输入信号进行功率放大,其最大输出功率可达46 W,效率超过78%. 该电路具有输出内阻小、阻抗匹配简单、相位保持度高、功率损耗低和发热小的优点,可为超声技术在生物医学中的应用提供电路基础,实现大规模相控阵列的精确驱动,具有良好的推广价值.     

性能优异的VMOS功放电路

VMOS 管是一种结构新颖,性能优异,应用广泛的新型半导体管,它集中了电子管和晶体管的优点,是目前较为理想的功率放大器件。本文讨论了 VMOS 管的构造及其构成的功放电路的工作原理,并通过比较和举例,来阐明这种功放电路的突出优点。     

DM制丁类放大器的工作效率与转换效率

分析了DM制丁类放大器的工作效率、输出功率和转换效率,并讨论了提高其输出功率和转换效率的方法．得到如下结论：①CDA双管输出功率为单管的4倍;②CDA双管输出电路工作效率可大于90％、最大的转换效率可达55．2％;③提高CDA双管输出电路电源电压可以提高其工作效率,增大音频信号输出功率,增大开关管能给出的最大输出功率．     

电磁管道抗垢装置的功放及回馈电路关键技术

分析比较了超声波防垢、机械去垢、管道化学酸洗、管道高压水射流清洗和电磁防垢的方法和效果。利用电磁防垢的防垢、除垢、杀菌和灭藻的功能原理,研制了嵌入式音频电磁共振管道抗垢装置。音频功率放大器件是装置的关键部分,既保证了足够的功率输出,又具有短路保护和过热保护作用。电路设计上,根据推动负载线圈功率信号的特点,将常规的线性功率放大电路改进成比较开关电路,有效降低了功放芯片的自身损耗。装置还通过线性光耦回馈负载线圈上的信号,进行峰值检测,经过微处理器运算后输出最佳频率,优化了管道抗垢去垢功效。     

电磁管道抗垢装置的功放及回馈电路关键技术

分析比较了超声波防垢、机械去垢、管道化学酸洗、管道高压水射流清洗和电磁防垢的方法和效果。利用电磁防垢的防垢、除垢、杀菌和灭藻的功能原理,研制了嵌入式音频电磁共振管道抗垢装置。音频功率放大器件是装置的关键部分,既保证了足够的功率输出,又具有短路保护和过热保护作用。电路设计上,根据推动负载线圈功率信号的特点,将常规的线性功率放大电路改进成比较开关电路,有效降低了功放芯片的自身损耗。装置还通过线性光耦回馈负载线圈上的信号,进行峰值检测,经过微处理器运算后输出最佳频率,优化了管道抗垢去垢功效。     

基于单片机的D类射频功率放大器研究

为了进一步提高高频功率放大器的输出功率和效率,提出了借助单片机及CPLD分频产生射频载波信号,并用双电源D类高频功率放大器作为功放的方法.从D类放大器的基本原理出发,对系统的工作原理进行了分析,并对系统进行仿真实验.实验表明,该方法提高了信号的传输效率,降低了信号失真并且避免了信号的相互干扰.对D类功放进行的改进,可以极大地提高高频功率放大器的输出功率和效率,同时高频载波信号分频的问题也得到了很好的解决.     

用单片机分配和控制音频信号

在大型建筑内公共广播系统的改进中,采用8031单片机系统,对16路防火分区,在背景音响广播与火警呼叫两种情况下,实现对功放输入/输出端的自动配置,随时巡检各楼层的安全状况.具有各层功放输入/输出端自动切换和相关楼层火警呼叫的功能;一旦发生故障则进行功放自动切换.     

WCDMA线性功率放大器设计

针对WCDMA信号具有高峰均功率比的特点,应用微波CAD软件对所设计的电路进行了仿真和优化,输出匹配电路采用微带加并联电容的混合结构实现共轭匹配。设计了一个高线性功率放大器,制作了功率放大器模块,并对该功率放大器模块进行了基本参数测试。测试结果为当输出功率达到40 dBm、峰均比为10.57 dB时,邻道抑制为50.64 dB (@5 MHz)、66.29 dB (@10 MHz),EVM=1.85%,输出效率为12%,满足国际标准3GPP的要求。     

X波段GaN高效率连续B类功率放大器芯片设计

为有效地提升功率放大器的工作带宽和效率,基于0.25μm GaN HEMT工艺,利用末级管芯输入、输出二次谐波调谐技术,设计了一款X波段GaN高效率连续B类功率放大器微波单片集成电路.末级管芯输出二次谐波调谐技术将晶体管的输出电容并入LC并联调谐电路中,简化了电路结构,并且优化并联LC调谐电路,将宽工作频带内各频点二次谐波负载阻抗与基波负载阻抗实现逐点对应,有效匹配支持宽高效率带宽的连续B类工作模式,并进一步结合二次谐波源阻抗牵引技术,采用输入二次谐波调谐技术,在末级晶体管输入端插入串联LC调谐电路.通过优化串联LC调谐电路,将工作频带内的二次谐波源阻抗点均移入各频点的高效率区域,实现功率放大器宽工作频带内输出效率的整体提升.实测结果表明,该功率放大器芯片在8.0～10.5 GHz工作频带内,饱和输出功率增益为40.8～42.2 dBm,饱和输出效率可达51%～59%,功率增益为19.8～21.2 dB,小信号增益为23.6～25.6 dB,输入回波损耗小于-10 dB.芯片尺寸面积为3.2 mm×2.4 mm.本研究提出的电路结构为提高功率放大器芯片的输出效率和带宽提供了一种可行的思路.     

基于GaAs工艺的Ku波段功率放大器设计

本文研制一款12 GHz～18 GHz的Ku波段三级功放(功率放大器,Power Amplifier)。该电路采用三级级联拓扑结构,利用双L型结构有耗匹配网络设计每一级晶体管的输入/级间匹配,通过输出匹配将端口阻抗与最佳负载阻抗进行匹配,实现12 GHz～18 GHz范围内的宽带阻抗匹配。进一步地,将直流供电端采用的扼流电感参与阻抗匹配,进而避免使用面积较大的扼流电感,在增加匹配网络自由度改善功放带宽的同时有效地减小了功放的面积。该功放基于0.5μm GaAs pHEMT工艺设计、加工与制造,包含了焊盘的芯片面积为1.91 mm×0.76 mm。测量结果表明,在12 GHz～18 GHz的工作频率范围内,该功放的小信号增益为15.7 dB、输入输出驻波比均小于1.7:1、带内平坦度为±1.2 dB、输出饱和功率为23 dBm、功率附加效率为大于20%。     

用SG3525作调制器的D类音频功放

介绍采用一块专用的脉宽调制芯片,用一种新的方法对音频信号进行处理,并配以合适的功率输出、解调电路,减小失真、提高带宽,使其成为一个性价比较高的功率放大器。