2001年全国大学生电子设计竞赛一等奖——高效率音频功率放大器

<正> 本设计主要由功率放大器、信号变换电路、输出功率显示电路和保护电路组成。功率放大器部分采用D类功率放大器确保高效率,在5V供电情况下输出功率大于1W,且输出波形无明显失真,低频输出噪声电压很低(输出频率为20kHz以下时,低频噪声电压约1mV);信号变换部分采用差分放大电路,将双端输出信号变为1:1的单端输出信号;输出功率显示部分用乘法器电路及带A/D转换的电压表头显示功率值,电路简单合理;保护电路部分采用电流互感器监控,实现输出短路保护。 题目分析及设计方案论证与比较 根据题目要求,整个系统由D类功率放大器、信号转换电路及功率测量显示装置组成。系统组成如图1所示。     

上海牌L1000型组合音响综合功率放大器的电路分析

一、整机的组成组合音响的组成虽有各种形式,但基本上可分为三大部分:节目源设备、声频放大器和扬声器系统。声频放大器部分包括前置放大器、功率放大器等。它们可分可合,将前置放大器、功率放大器等组合在一起的称为带前置放大器的功率放大器,简称为综合功率放大器。本文仅对上海牌L1000型组合音响的综合功率放大     

无反馈40W功率放大器——日本自制放大器竞赛优秀作品选登

本文介绍的功率放大器是获日本第七届自制放大器竞赛关西赛区第一名的优秀作品。该功率放大器的电路简单,电源部分采用扼流圈输入方式。 一、电路设计的指导思想 电路制作者在设计该功率放大器时以下述四项作为设计时的指导思想。 (1)尽量不使用负反馈电路,尤其是电压负反馈电路。 (2)放大器的高频截止频率应尽力达到1MHz。     

基于神经网络的功率放大器预失真建模

提出一种神经网络结合分离信号对功率放大器预失真建模的方法。将输入/输出信号的线性与非线性部分分开处理,利用神经网络良好的逼近能力,采用LM算法,拟合出功率放大器特性曲线,进而建立预失真模型,使非线性功率放大器的输入/输出曲线整体呈线性化。在保证输出幅度限制和输出功率最大化的前提下,与未作信号分离的神经网络建模方法、多项式建模方法以及Saleh函数模型方法相比较,发现信号分离神经网络建模方法能得到较小的归一化均方误差和误差矢量幅度。仿真结果表明,采用信号分离神经网络对功率放大器及其预失真建模,整体线性化误差较小、精度高、效果更佳。     

一种前馈型线性功放的自适应算法

前馈型线性功放是现代功率放大器研究和设计中的一个重要部分。基于前馈型线性功放特征以及自适应技术,提出了一种全新的自适应算法。理论分析和计算机仿真结果表明:本文所提出的自适应算法不仅收敛速度快,同时还具有迭代稳定、可靠的特征。从实验结果也可以看出,采用这种新型自适应算法的前馈型线性功率放大器,系统性能指标和现有功率放大器相比都得了大幅度提高。     

采用主动伺服技术的雅马哈AX—640立体声放大器

近来,许多放大器都装有D/A转换器及带有视频输入功能。雅马哈公司的AX—640型前置、功率放大器就属于这种放大器,它采用了AST主动伺服技术。以下就其原理及频率响应进行详细说明。抑制机内信号干扰前置、功率放大器基本上是由前置放大器和功率放大器两部分组成。前置放大部分由输入选择器、音量控制、音调控制等音质调整电路构成,功率放大部分用于驱动扬声器。由于前置、功率放大器同时存在弱信号输入和强信号输出,因此在工作时强信号往往会对弱信号产     

CSC7-10kW彩色电视发射机一例故障的分析与检修

一整机概述CSC7-10 kW彩色电视发射机,是鞍山哈里斯广播设备有限公司对HARRIS公司1kW模块和美国TTC公司LX1000MU发射机在技术上消化和吸收的基础上开发研制的产品。整机采用了双通道的工作方式,影末功率放大器使用一只金属陶瓷四极管 (FU-113F),影前功率放大器和声末功率放大器都选用HARRIS公司的1kW模块,模块输出端设有定向耦合器,从定向耦合器耦合出的入射波信号,通过模块逻辑控制电路对其进行检测,以便驻波比过大时,对模块进行保护。发射机除了影末功率放大器外,影机部分和声机部分实现了固态化和宽带化,具有高效率、高可靠…     

Burmester 032合并式功率放大器

看过Burmester新产品之后，再回头来看这台有历史的产品，如果你认为O32合并式功率放大器是Burmester退而求其次的妥协产品，那你就彻底错了。032依然维持了Burmester的顶级水准，只不过是把前、后级电路装入了同一个机箱中而已。032的后级部分沿袭了909后级功率放大器的结构，前级部分则移植了Burmester的经典808前级功率放大器之设计精华。内部线路结构同样采用了全平衡式设计，输出功率在4o负载上有240W，电源部分配备了高达188000uF的滤波电容及功率容量600VA的大型变压器.     

采用源极接地甲类推挽电路的MOS-FET单声道功放

半导体功率放大器的输出级一般都采用源极（发射极）跟随器构成。本文介绍的是采用源极接地电路从漏极输出的功率放大器．输出级采用推挽电路工作于甲类,用LED作为稳压器件构成输出级的偏置电路。电压放大部分由运算放大器OPA604组成。电路的构成十分简单,调整容易．放大器输出端的失调电压极小,工作稳定。     

GEN IV速调管常见故障及应对措施

高功率放大器是地球站上行发射系统的核心部分,决定上行站EIRP能力的重要设备。目前国内通常采用的高功率放大器(HPA,High Power Amplifier)有:速调管放大器(KPA,Klystron Power Amplifier)、行波管放大器(TWTA,Travelling Wave Tube Amplifier)和固态功放大器(SSPA,Solid State Power Amplifier)三种类型。     

前馈功率放大器的常用自适应方法

提出了功率放大器中使用线性化技术的必要性。介绍了前馈功率放大器的设计方案和基本原理。针对前馈放大器的线性度因外部工作环境条件变化而产生恶化的问题,引入了功率放大器的自适应方法。提出了3种常用的前馈功率放大器自适应方法:导频法、最小功率检测法和相关检测法。分别讲述了这3种自适应方法的基本原理及其优缺点,并提出最小功率检测法是一种简便易行有效的自适应方法。     

线性化Doherty功率放大器的研究

阐述了线性化功率放大器的发展过程。利用ADS进行Doherty功放的仿真分析,设计了一种多个放大器并联的Doherty功放电路,并与经典的Doherty功放比较效率的高低。研究结果表明,此多级并联Doherty功放电路比传统功率放大器效率要高,并且有电路简单、成本低、工作稳定等优点。     

基于负载牵引技术的射频功率放大器设计

本文描述了微波电路中基于负载牵引技术的WLAN功率放大器的设计方法。笔者采用CMOS工艺设计了两级差分放大电路,并对该差分放大电路进行负载牵引。在此基础上,我们设计了输入输出匹配网络,最后使用ADS软件进行整体仿真。结果表明,在1．8V电源电压下,放大器增益为29dB,1dB压缩点的输出功率为18．3dBm,功率附加效率为16．8％,满足系统指标要求。     

L波段高效率射频功率放大器的设计与仿真

射频功率放大器是无线通信系统中的重要组成部分,其工作效率直接影响着整个系统的耗能、稳定度和对电源散热装置的要求,提高射频功率放大器的效率,能够节约能源,降低功耗,因此实现射频功率放大器的高效率工作是目前射频功率放大器领域的热点问题之一。本文选用Freescale晶体管MW6S004N,借助ADS2013软件,采用负载牵引技术和源牵引技术得到最佳负载阻抗和最佳源阻抗,并用Smith圆图进行电路的匹配设计,对射频功率放大器进行了仿真和优化。仿真结果表明,在频率为1960MHz的L波段,输入功率为21d Bm时,射频功率放大器的输出功率大于36d Bm,功率附加效率大于50%。这种高效率射频功率放大器适用于WCDMA基站,对基站中高效率功率放大器的设计有着重要的参考价值。     

前馈功率放大器的仿真设计

首先讨论了功率放大器前馈线性化方法的基本原理,并用HPADS对一个真实的线性功率放大器进行仿真设计试验,结果表明基本系统对三阶交调有很好的抑制作用.针对此类功率放大器的不足,探讨了一种改进措施,给出了设计原理图,有望在不增加系统复杂性的基础上,显著提高前馈法的效率.     

Design and analysis of a high efficiency linear power amplifier

A high efficiency linear power amplifier is introduced based on the idea of Switch-Linear Hybrid (SLH) power conversion. The SLH power amplifier developed from the conventional class B power amplifier, while the class B configuration power unit in the SLH power amplifier is fed by a dynamic switching power supply, not the usual constant DC power supply. Thus, the efficiency of the class B configuration power unit in SLH power amplifier can be greatly improved. By combining linear power amplifier with switching power supply, the SLH power amplifier has synthetic performance of high fidelity, high efficiency and excellent dynamic characteristics. In this article, analysis of SLH power amplifier is performed, especially focusing on its linear power unit which is the core of SLH power amplifier. Design considerations are also presented parallel with the analysis. Both the theoretical analysis and experimental results verify the validity of SLH power amplifier.     

An 8-18 GHz broadband high power amplifier

An 8-18 GHz broadband high power amplifier(HPA) with a hybrid integrated circuit(HIC) is designed and fabricated.This HPA is achieved with the use of a 4-fingered micro-strip Lange coupler in a GaAs MMIC process.In order to decrease electromagnetic interference,a multilayer AlN material with good heat dissipation is adopted as the carrier of the power amplifier.When the input power is 25 dBm,the saturated power of the continuous wave(CW) outputted by the power amplifier is more than 39 dBm within the frequency range of 8-13 GHz,while it is more than 38.6 dBm within other frequency ranges.We obtain the peak power output,39.4 dBm,at the frequency of 11.9 GHz.In the whole frequency band,the power-added efficiency is more than 18%.When the input power is 18 dBm,the small signal gain is 15.7±0.7 dB.The dimensions of the HPA are 25×15×1.5 mm~3.     

适用于4G无线LTE通信系统的紧凑型谐波抑制功率放大器

为了满足4G无线移动通信LTE系统对功率放大器的性能需求,提出了一种新型采用低通滤波器（Low-Pass Filter,LPF）集成的n次谐波抑制紧凑型功率放大器。该功率放大器使用低通滤波器作为输出阻抗变换网络,以便得到所需阻抗产生最大功率,从而省略了传统的输出匹配网络。所以,相较于传统的功率放大器,提出的功率放大器尺寸减少了25%。此外,由于在输出端使用了低通滤波器,大幅抑制了（2次-5次）谐波,衰减程度较大。提出的功率放大器的设计频率为2.6 GHz,适用于LTE系统。仿真结果与实测结果比较吻合,证明了提出的设计有效性。     

Neural network based adaptable control method for linearization of high power amplifiers

The proposed adaptable control method for linearization of high power amplifiers is powered by the neural networks technique that supports analogue polynomial type of predistorters, which are widely utilized in commercial power amplifiers for wireless communication purposes. This paper presents an algorithm to determine the coefficients by use of artificial neural networks and its generalization feature that helps to map the power amplifier response with optimal coefficients of the polynomial, which in a proper way pre-distorts an input signal of the amplifier. The concept of the predistortion has been introduced. Furthermore, the overall step-by-step initialization and functionality of the control process has also been described. The method has been tested successfully in a real power amplifier equipped with an analogue predistorting circuits. Presented measurement results imply that this approach is robust and well suited for such category of the power amplifier design, in which the artificial neural networks play substantial role.     

提高共源共栅CMOS功率放大器效率的方法

利用共源共栅电感可以提高共源共栅结构功率放大器的效率。这里描述了一种采用共源共栅电感提高效率的5.25 GHz WLAN的功率放大器的设计方法,使用CMOS工艺设计了两级全差分放大电路,在此基础上设计输入输出匹配网络,然后使用ADS软件进行整体仿真,结果表明在1.8 V电源电压下,电路改进后与改进前相比较,用来表示功率放大器效率的功率附加效率(PAE)提高了两个百分比。最后给出了功放版图。