课程设计高功放
高保真音频功率放大器课程设计
高保真音频功率放大器课程设计一、设计任务音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
音频功率放大器的特点:1. 输出功率足够大;为获得足够大的输出功率,功放管的电压和电流变化范围应很大。
2. 效率要高;功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。
3. 非线性失真要小;功率放大器是在大信号状态下工作,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区,造成输出波形的非线性失真,因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。
根据框图设计出高保真音频功率放大器。
高保真音频功率放大器设计框图二、设计要求A要求了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
B要求掌握音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。
三、主要技术指标根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL、BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
A输出功率10W频率响应20-20KHZ效率>60失真度<0.5%B选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(用PSPICE、EWB软件完成仿真)C安装调试并按规定格式完成课程设计报告书D自制电源。
高功放设计与原理图
三、高频谐振功率放大器电路设计与制作1.设计要求电路的主要技术指标:输出功率Po ≥125mW ,工作中心频率fo=6MHz ,η>65%, 已知:电源供电为12V ,负载电阻,R L =51Ω,晶体管用3DA1,其主要参数:P cm =1W,I cm =750mA,V CES =1.5V,f T =70MHz,hfe ≥10,功率增益Ap ≥13dB (20倍)。
(1)确定功放的工作状态对高频功率放大器的基本要求是,尽可能输出大功率、高效率,为兼顾两者,通常选丙类且要求在临界工作状态,其电流流通角c θ在600—900范围。
现设c θ=700。
查表3-1得:集电极电流余弦脉冲直流I CO 分解系数00(70)0.25α=,集电极电流余弦脉冲基波I CM1分解系数,01(70)0.44α=。
设功放的输出功率为0.5W 。
功率放大器集电极的等效电阻为:22()(12 1.5)11022(0.5)CES p o Vcc V R P W --===Ω集电极基波电流振幅为:195cm I mA ==集电极电流脉冲的最大振幅为:max 11/()95/0.44216c cm c I I mA mA αθ===集电极电流脉冲的直流分量为:max ()2160.2554co c o c I I mA αθ=⨯=⨯=电源提供的直流功率为:12540.65D CC CO P V I V mA w ==⨯= 集电极的耗散功率为:0.650.50.15C D o P P P w =-=-=集电极的效率为:/0.5/0.6577%o D P P η=== (满足设计要求)已知:13p A dB = 即20p A =则:输入功率:/0.5/2025Pi Po Ap mV ===基极余弦脉冲电流的最大值(设3DA1的β=10)21.6Bm Icm I mA β==基极基波电流的振幅为:011(70)9.5B m Bm I I mA α==得基极输入的电压振幅为:12/ 5.3Bm i B m V P I V == (2)基极偏置电路计算因 cos E Z c BmV V V θ+= 则有 :0cos 5.3cos70 1.1E bm c Z V V V V θ=-== 因 E CO E V I R = 则有 :3/ 1.1/(5410)20E E co R V I -==⨯=Ω 取高频旁路电容pf C E 01.02=(3)计算谐振回路与耦合线圈的参数输出采用L 型匹配网路,110,51p L R R =Ω=Ω2(1)p L L R Q R =+1.076L Q === 20SL L L Q R ω= 260 1.07651 1.462610L L S Q R L H H μωπ⨯===⨯⨯ 2211(1)(1) 1.46 2.72H 1.076p S L L L Q μ=+=+⨯= 则222261125944 3.146 2.7210P C pF pF f L π-===⨯⨯⨯⨯ 匹配网路的电感L 为1.46H μ,电容C 为259pF 。
功放课程设计
功放课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握功放的基本原理、电路组成、工作原理及性能指标,能够分析简单的功放电路,并具备初步的功放设计和调试能力。
1.了解功放的定义、分类和性能指标;2.掌握晶体管、集成电路等基本电子元件的工作原理;3.掌握功放电路的基本组成、工作原理和性能分析方法。
4.能够分析简单的功放电路,理解电路中各部分的作用;5.能够运用仿真软件对功放电路进行设计和调试;6.能够根据实际需求设计并制作简单的功放电路。
情感态度价值观目标:1.培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,激发学生学习电子技术的热情;2.培养学生团队合作意识和动手实践能力,提高学生解决实际问题的能力;3.培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括功放的基本原理、电路组成、工作原理和性能指标。
1.功放的基本原理:介绍功放的定义、分类和性能指标,使学生了解功放的基本概念。
2.电路组成:讲解晶体管、集成电路等基本电子元件的工作原理,分析功放电路的基本组成。
3.工作原理:详细阐述功放电路的工作原理,让学生理解电路中各部分的作用。
4.性能指标:介绍功放电路的性能分析方法,使学生能够分析简单的功放电路。
5.功放设计和调试:讲解功放电路的设计方法和调试技巧,培养学生实际操作能力。
本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:教师讲解功放的基本原理、电路组成、工作原理和性能指标,引导学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生分组讨论,让学生分享学习心得,提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解功放电路的应用和性能分析。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手制作和调试功放电路,培养学生的实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、科学的学习资料。
课程设计报告 高保真音频功率放大器
题目名称:高保真音频功率放大器姓名:朱**班级:测控112学号:日期:2013年*月*日模拟电子电路课程设计任务书适用专业:测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化设计周期:一周一、设计题目:高保真音频功率放大器的设计与调试二、设计目的音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
三、设计要求及主要电路指标设计要求:设计并仿真高保真音频功率放大器。
1、方案论证,确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计,元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标输出功率10W/8Ω,频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、BJT 三极管3、滑线变阻器4、电阻器、电容器等五、设计报告总结(要求自己独立完成,不允许抄袭)。
1、对所测结果进行全面分析,总结消除交越失真的办法。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一:甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器它有吸引人的音质。
甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真,且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内,晶体管自始自终处于导通状态。
因此,不存在开关失真和交越失真等问题。
甲类放大器始终保持大电流的工作状态。
方案二:OCL互补对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路。
功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
通信电子线路课程设计高频功率放大器
摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成,第一级为甲类功率放大器,第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,从而设计出完整高频功率放大器电路,再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出了实际搭建电路测试的数据及分析,最后总结实验并给出了PCB 绘图。
关键词:高频功率放大器;甲类功放;丙类功放;选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (3)1.1 设计任务及要求 (3)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (3)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (6)2.1设计课题的参数选择 (6)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (9)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (11)3 电路的仿真与实物调试 (12)3.1 电路的仿真 (12)3.2实物电路调试结果 (13)3.3电路的仿真分析 (14)3.4实物电路调试分析 (14)3.5误差分析 (15)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 实物图 (19)附录B 元器件清单 (20)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥ 2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数: W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。
高频功率放大器课程设计报告书
目录1 .概述及基本原理 (1)2.方案及各部分设计原理分析 (2)2.1整体介绍 (2)2.2原理分析 (2)2.3具体分析 (3)3.1功率放大器输出功率的计算分析 (4)3.2谐振回路的计算分析 (4)3.3放大管栅极和板极的电流电压关系 (5)3.4高频功率放大器的能量关系 (8)3.5发射管的工作状态 (9)4.仿真结果及分析总结 (10)5.心得体会 (13)6.参考文献 (14)1 .概述及基本原理高频功率放大器是对载波信号或高频信号进行功率放大的电路。
利用选频网络作为负载回路的功率放大器成为谐振功率放大器。
随着现代通信技术的日益发展高频放大应用的领域也越来越广。
在某些场合高频放大技术的高低成为制约本领域技术发展的关键所在。
比如射频手机和高频信号收发机等,都需要用到高频功率放大器,并且作为一项非常重要的技术攻关项目。
特别是移动电话机中高频功率放大器品质的高低直接影响其产品的技术指标。
所以本次课程设计我选择高频功谐振率放大器。
如图1-1所示为高频功放基本原理图,图中,高频扼流圈提供直流通路,C1为隔直流电容,谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。
其中天线等效阻抗,作为输出负载。
与非谐振功放比较,它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率,但有一些区别。
图1-1高频功放基本原理图谐振式高频功率放大器的特点是:①为了提高效率,放大器常工作于丙类状态,晶体管发射结为反向偏置,由E b(V BB)来保证,流过晶体管的电流为余弦脉冲波形;②负载为谐振回路,除了确保从电流脉冲波中取出基波分量,获得正弦电压波形外,还能实现放大器的阻抗匹配。
2.方案及各部分设计原理分析2.1整体介绍基本部分组成,即电子管、谐振回路和电源。
电子管在放大器中起着把直流能量转换为交流能量的作用;谐振回路是电子管的负载;电源供给电子管各电极电压,它们共同保证电子管的正常工作。
放大器有两个主要电路:板极电路和栅极电路。
板极电路包括并联振荡回路和直流板极电压Ea 的馈电电路。
课程设计报告--音频功率放大器设计
课程设计报告--音频功率放大器设计音频功率放大器设计报告一、引言音频功率放大器是电子工程领域中的一个重要组成部分,它能将输入信号放大并驱动扬声器输出高质量的音频信号。
音频功率放大器设计的主要目标是提高音频信号的功率,同时保持音频信号的稳定和高保真度。
本报告将介绍一个音频功率放大器的设计过程,包括电路设计、原理图设计、仿真和测试结果等。
二、电路设计1. 器件选择首先需要选择适合的放大器芯片和其他必要的元件。
在音频功率放大器设计中,常用的芯片有TDA2030、TDA2050等,选择芯片时需考虑芯片的功率输出、输入电压、高保真度等参数。
2. 电路图设计根据所选芯片的数据手册和设计要求,进行电路图的设计。
电路图设计主要包括输入电路、放大电路、输出功率放大电路等部分。
在设计过程中应注意信号的阻抗匹配、滤波等问题。
三、原理图设计根据电路设计,绘制电路的原理图。
原理图将各个部分的连接关系以及元件的数值等信息展示出来,为后续的仿真和测试提供便利。
四、仿真基于设计好的原理图,进行电路仿真。
使用仿真软件(如Proteus、Multisim等)对电路进行仿真,验证放大器的性能指标,包括功率输出、频率响应、失真度等参数。
五、测试结果根据仿真结果,制作音频功率放大器的实物电路,并进行测试。
测试包括输入信号的幅值、频率、输出功率、失真度等参数的测量。
根据测试结果,评估设计的音频功率放大器的性能和有效性。
六、总结通过本次课程设计,了解了音频功率放大器的设计过程,掌握了电路设计、原理图设计、仿真和测试等技能。
同时也深入了解了音频功率放大器的重要性和应用领域。
在今后的学习和工作中,将进一步拓展音频功率放大器设计的知识,不断提高设计水平,为音频领域的发展做出更大的贡献。
功放音响的课程设计
功放音响的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解功放音响的基本原理和组成,掌握功放音响的调试和使用方法,培养学生对音响设备的兴趣和爱好。
1.了解功放音响的基本原理。
2.掌握功放音响的组成部分及功能。
3.掌握功放音响的调试和使用方法。
4.能够独立操作功放音响设备。
5.能够对功放音响设备进行简单的故障排查和维修。
情感态度价值观目标:1.培养学生对音响设备的兴趣和爱好。
2.培养学生团队协作和自主学习能力。
二、教学内容1.功放音响的基本原理:介绍功放音响的工作原理,包括功率放大器、音箱等组成部分。
2.功放音响的组成部分及功能:详细讲解功放音响各部分的名称、功能和作用。
3.功放音响的调试和使用方法:介绍如何调试功放音响设备,以及如何正确使用音响设备。
4.音响设备的故障排查和维修:讲解如何排查音响设备故障,以及如何进行简单的维修。
三、教学方法1.讲授法:讲解功放音响的基本原理、组成部分及功能。
2.讨论法:学生讨论功放音响的使用方法和注意事项。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解音响设备故障的排查和维修方法。
4.实验法:引导学生动手操作,实际操作功放音响设备。
四、教学资源1.教材:选用权威、实用的音响设备教材,为学生提供理论知识支持。
2.参考书:提供相关音响设备参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,直观展示音响设备的工作原理和使用方法。
4.实验设备:准备音响设备实验器材,让学生能够亲自动手操作,提高实践能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,记录学生的表现,占总成绩的30%。
2.作业:布置与课程内容相关的作业,检查学生的掌握程度,占总成绩的30%。
3.考试:安排一次课程考试,测试学生对功放音响知识的掌握,占总成绩的40%。
六、教学安排1.教学进度:按照教材的章节顺序,合理安排每个章节的教学内容,确保课程的连贯性。
模电课程设计(高保真音频功率放大器)
1 初始条件和设计要求1.1 初始条件具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
1.2 设计要求1、不失真输出功率≥2.4 W,频率响应:20HZ~20KHZ2、输入阻抗≥ 50KΩ,输入电压≤ 5mv3、具备高音和低音的音调控制功能4、效率>60%5、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书3.1 电路组成我们设计的电路有两部分组成:(1)直流稳压电源首先我们考虑到直流稳压电源是每个电子设备的基础器件,应该与主电路分开设计,单独放置一个模块。
其次我们设计的是高保真音频功率放大器,因此对直流电源有着很高的要求,要尽可能的滤掉交流分量,达到稳压效果,使输出信号失真度达到最小。
(2)双声道高低音音频功率放大器实验要求是要有高低音可调电路,但是我们考虑到信号是由左右声道组成,所以为了达到最好的输出效果,我们设计了高低音调节外兼有左右声道的立体声高保真音频功率放大器。
此音频功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。
4.1 直流稳压电源4.1.1 直流稳压电源原理图图4-1-14.1.2 直流稳压电源所选元件双24V变压器,二极管1N4007,1000uf电解电容,0.33uf独石电容,三端稳压管LM7815,LM7915,0.1uf瓷片电容,220uf电解电容4.1.3 直流稳压电源原理直流稳压电源分为四部分:变压,整流,滤波,稳压。
变压:此处我们选择双24V的交流变压器,输出相位相反的24V交流电。
整流:我们选择了耐压较好的整流二极管1N4007。
滤波:我们放置了多组电容,达到最好的滤波效果。
首先电流经过二极管整流后,先经过两个1000uf的大电容,滤掉直流中的交流分量,此处电容越大越好。
经过初步电容滤波的输出电压V0=(1.1-1.2)V2。
然后在经过两个0.33uf的电容,用以抵消输出端较长接线的电感效应,以防止自激震荡,还可抑制电源的高频脉冲干扰,一般取0.1-1uf。
课程设计-高保真音频功率放大器设计报告书
学号:0120709330316课程设计题目高保真音频功率放大器设计学院信息工程学院专业电子科学与技术班级0703班姓名指导教师2009 年 1 月15 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子科学与技术0703指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 高保真音频功率放大器的设计一、设计目的①根据设计要求,完成对高保真音频功率放大器的设计。
②进一步加强对Protel软件的应用和对模拟电子技术知识的理解。
二、设计内容和要求根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
①输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
三、初始条件可选元件:集成功放LA4100或LA4102;集成功放4430;集成功放TD2030;集成功放TDA2004、2009;集成功放TA7240AP(集成功放的选择应满足技术指标)。
电容、电阻、电位器若干;或自备元器件。
直流电源±12V,或自备电源。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表四、时间安排1、2009年1月4日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2009年1月12日至2009年1月13日,查阅相关资料,学习电路的工作原理。
3、2009年1月13日至2009年1月14日,电路装配与调试。
4、2009年1月15日撰写课程设计报告书。
5、2009年1月16日课程设计成果及报告,同时进行答辩。
课设答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1设计内容及要求 (2)1.1 设计目的及主要任务 (2)1.1.1 设计目的 (2)1.1.2 设计任务及主要技术指标 (2)1.2 设计思想 (2)2 方案论证及整体电路工作原理 (3)2.1方案确定与论证 (3)2.2整体电路工作原理 (3)3电路单元模块设计 (4)3.1 电源电路的设计 (4)3.2 音频输入的设计 (4)3.3 集成功放的设计 (4)3.3.1 TEA2025B的OTL电路 (4)4器件选择及参数计算 (5)4.3 输入电容的选取 (5)4.3自举电容的选取 (5)4.3反馈电阻电容的选取 (5)4.4输出电容的计算 (6)4.5音频输出器的选取 (6)5电路安装与调试 (6)5.1 电路的安装 (6)5.2 电路的调试与数据测定 (6)5.2.1 输出电压的测定 (7)5.2.2 输出功率的计算 (7)5.2.3 电源供电功率的测定 (7)5.2.4 效率的计算 (7)5.2.5 输出电压波形图 (7)6 电路主要参数测定 (8)6.1 极限使用条件 (8)6.2典型工作点主要电参数 (8)6.3 波形参数 (9)7设计电路的特点及改进意见 (10)7.1 设计电路的特点 (10)7.2 电路改进意见 (10)8 元件列表 (10)9 心得体会 (11)参考文献 (11)摘要本文介绍了采用集成功放芯片TEA2025设计高保真音频功率放大器的原理与方法,阐述了集成芯片的比较选取,重点分析了TEA2025功放电路的结构,记录了其各项性能指标。
(完整版)高频功率放大器毕业课程设计
高频电子线路课程设计高频功率放大器姓名:专业班级:学号:学院:指导教师:2010年6月2日摘要在通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分,按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
目录摘要 (1)一选题意义 (3)二总体方案 (4)2.1方案论证 (4)2.2甲类谐振放大器 (4)2.3丙类高功放 (5)2.4总体电路设计 (6)三各部分设计及原理分析 (6)3.1电路工作原理 (6)3.2高功放性能分析 (9)3.2.1 谐振功率放大器的动态特性 (9)3.2.2 功率放大器的负载特性 (9)3.2.3 放大器工作状态的调整 (10)四参数选择 (12)4.1设计任务要求 (12)4.2参数计算 (12)4.2.1 甲类谐振放大器参数计算 (12)4.2.2丙类功放的参数计算 (14)五电路仿真与结果分析 (16)5.1输入信号波形 (16)5.2一级甲类放大波形 (16)5.3两级甲类放大波形 (17)5.4最终输出波形 (17)六结果分析 (18)七元件清单 (19)八心得体会 (20)九参考文献 (21)一选题意义现代通信的发展趋势之一是在宽波段工作范围内能采取自动调谐技术,以便于迅速转换工作频率。
由于在发射机里的振荡器所产生的高频振荡频率很小,因此在它后面要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器,获得足够的高频功率后,才能馈送到天线上辐射出去。
8002a功放课程设计
8002a功放课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握8002a功放的相关知识,包括其工作原理、性能特点、应用领域等。
在知识目标方面,学生需要了解8002a功放的基本结构、电路原理、技术参数等。
在技能目标方面,学生应能运用8002a功放的相关知识进行简单的电路设计、故障排查和性能优化。
在情感态度价值观目标方面,学生应培养对电子技术的兴趣和热情,增强创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括8002a功放的基本原理、电路结构、性能特点、应用案例等方面的知识。
具体包括以下几个方面:1.8002a功放的基本原理:介绍8002a功放的工作原理,包括信号处理过程、放大原理等。
2.电路结构:讲解8002a功放的电路组成,包括电源、输入输出电路、控制电路等。
3.性能特点:分析8002a功放的性能特点,如频率响应、增益、失真等。
4.应用案例:介绍8002a功放在实际应用中的案例,如音频放大、信号处理等。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生了解8002a功放的基本原理、电路结构等知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享对8002a功放性能特点、应用案例的理解和看法。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解8002a功放的应用场景和优势。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行电路设计、故障排查等操作,提高实践能力。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能动手实践,提高实际操作能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式进行,以全面、客观地评价学生的学习成果。
功放电路课程设计
功放电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括:知识目标:学生能够理解功放电路的基本概念、工作原理和主要性能指标;掌握甲类、乙类和甲乙类放大器的特点和应用;了解功率放大器的设计方法和主要参数。
技能目标:学生能够分析简单功放电路的工作状态,绘制电路原理图;具备计算放大器参数和选择合适放大器的能力;能够进行功放电路的搭建和调试。
情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,提高学生分析问题和解决问题的能力;培养学生团队协作意识和创新精神,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要地位。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.功放电路的基本概念:介绍功放电路的定义、作用和分类,使学生了解功放电路在电子技术中的应用。
2.功放电路的工作原理:讲解甲类、乙类和甲乙类放大器的工作原理,分析各类放大器的性能优缺点。
3.功放电路的主要性能指标:介绍放大器的功率、增益、带宽等性能指标,使学生能够评估放大器的性能。
4.功率放大器的设计方法:讲解功率放大器的设计步骤和方法,引导学生掌握设计过程。
5.功放电路的应用:通过实例分析,使学生了解功放电路在实际应用中的重要作用。
三、教学方法本节课采用以下教学方法:1.讲授法:讲解功放电路的基本概念、工作原理和主要性能指标,引导学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生讨论各类放大器的优缺点,培养学生的分析能力和判断力。
3.案例分析法:分析实际应用中的功放电路,使学生了解功放电路在工程实践中的重要作用。
4.实验法:安排实验室实践活动,让学生亲自动手搭建和调试功放电路,提高学生的实践能力。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括:1.教材:选用合适的电子技术教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:准备实验室设备和元器件,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性。
课程设计高频功率放大器的设计.doc
课程设计任务书2009—2010学年第二学期专业:通信工程专业学号:** 姓名:露珠儿课程设计名称:通信电路课程设计设计题目:高频功率放大器的设计完成期限:自2010 年6 月15 日至2010 年 6 月22 日共1 周一、设计目的1、巩固所学的理论知识;2、提高综合运用所学理论知识独立分析和解决实际问题的能力;3、掌握高频功率放大器的大体原理;4、分析与计算各个参数与性能指标。
二、设计内容按照功率放大器的原理,设计一个高频功率放大器。
三、设计要求一、设计出高频功率放大器,并分析原理;二、分析与计算集电极电流i c及其傅立叶变换;3、分析其特点。
四、参考资料[1] 沈伟慈.通信电路.西安:西安电子科技大学出版社,2007.指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年月日摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部份之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输进程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
在高频范围内,为了取得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本次课程设计先是对高频功率放大器有关理论知识作介绍,在性能指标分析基础上进行单元电路设计最后设计出整体电路图,并对结果进行分析,最后总结课程设计体会。
关键词:无线传输;高频功率放大器;频带;选频网络;负载目录1 课题描述 (1)2设计原理 (1)3设计进程 (5)电路原理及特点 (5)3.1.1高频功放性能分析 (5)3.1.2谐振功率放大器的动态特性 (5)3.1.3功率放大器的负载特性 (6)3.1.4放大器工作状态的调整 (7)设计内容及参数计算 (9)4结果及分析 (12)总结 (13)参考文献 (14)1 课题描述在通信电路中,为了弥补信号在无线传输进程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
高频功率放大器课程设计报告-
《高频功率放大器》课程设计报告专业:通信工程年级:10级学号:名:指导教师:日期:2012年12月24日功率放大器一、设计目的1、了解功率放大器的状态、功能及特点2、学习如何设计高频功率放大器3、进一步掌握波形参数的测试方法二基本要求(1)衰减器指标:衰减量40±2dB,特性阻抗50Ω,频带与放大器相适应。
(2)放大器指标:a)谐振频率:f0=15MHz;允许偏差±100kHz;b)增益:不小于60dB;c)−3dB带宽:2Δf0.7=300kHz;带内波动不大于2dB;d)输入电阻:R in=50Ω;e)失真:负载电阻为200Ω,输出电压1V时,波形无明显失真。
(3)放大器使用3.6V稳压电源供电(电源自备)。
最大不允许超360mW,尽可能减小功耗。
三、设计原理为了弥补在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器的工作频率高,但相对带宽窄,因此高频功率放大器常采用选频网络作为负载回路。
由于这一特点,高频功率放大器工作于丙类状态。
丙类功放一般工作在发射机的末级,以获得较大的输出功率。
丙类谐振放大器的原理图如图1-1所示。
图1-1 谐振放大器的基本工作电路四单元电路的分析1、系统组成系统包括3.6V电源、衰减器、多级运放放大模块。
将220V的电压经过自制的电源降成3.6V为系统供电,信号经衰减器衰减掉40dB,以使频带与放大器想适应;再经过高感选频网络得到谐振频率为15MHZ,增益不小于60dB,并保证在-3dB带宽时,2∫0.7=300KHZ的信号;再经过运放得到最终满足要求的信号。
2 衰减器设计电阻网络构成固定衰减器。
优点:电路简单,线性度好,高精密电阻器材易于购买,价格便宜衰减倍数没有太多限制。
基于此可构建Tee型、Pi型或桥接Tee型结构的衰减网络。
由于在题目要求中的特性阻抗为固定的50Ω,而且在后级的放大器中使用匹配的50Ω输入阻抗的放大器,阻抗固定则可以使用无源的π型对称网络电阻衰减网络进行衰减40dB,该网络衰减器具有输入输出特性阻抗一致,且不随衰减等级而变化的特点。
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课程设计高功放课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 高频功率放大器设计初始条件:1、可选元件:晶体管、高频磁环、电阻、电容、开关等2、仿真软件:EWB要求完成的主要任务:设计一个高频功率放大器,要求1.输出功率Po≥125mW2.工作中心频率fo=6MHz3. >65%时间安排:1.理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2.课程设计时间为1周。
(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。
指导教师签名: 2010年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要.............................................................. I Abstract......................................................... II 1 谐振功率放大器的工作原理. (1)1.1 基本原理电路 (1)2.2 谐振功率放大器的功率关系和效率 (3)2高频谐振功率放大器的性能分析 (4)2.1 谐振功率放大器的动态特性 (4)2.2 谐振功率放大器的负载特性 (4)2.3 放大器工作状态的调整 (6)3 高频谐振功率放大器的电路组成 (8)4 高频谐振功率放大器电路仿真 (13)总结 (14)参考文献 (15)附录 (16)摘要通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
为获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
我们对高频功率放大器和低频功率放大器的共同要求是输出功率大和效率高,但由于两者的工作频率和相对带宽相差颇大,就决定了他们之间有根本的差异。
基于两种放大器的不同特点,使得这两种功率放大器所选的状态有所不同:低频功放工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态,现在也出现了一些工作于丁类的低频放大器;高频功率放大器则一般工作于丙类(某些特殊情况可工作于甲类、乙类、丁类、戊类等)。
高频放大器的主要技术指标是输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制等。
这几项指标往往是相互矛盾的,在设计功率放大器时,总是根据该放大器的工作特点,突出其中一些指标,然后兼顾另外一些指标。
AbstractIn communication circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication, the greater the distance the greater the required output power. In order to obtain a large enough high-frequency output power, high-frequency power amplifier must be used. Our high-frequency power amplifier and low-frequency power amplifier output power of the common requirement is large and high efficiency, but because of the work of both frequency and relative bandwidth vary considerably, we decided there is a fundamental difference between them. Based on two different characteristics of the amplifier, making the status of these two different from the selected power amplifier: low-frequency power amplifier works in Category A, and B or Class B (limited to push-pull circuit) state, and now there have been some work on the small Class of low-frequency amplifiers; high-frequency power amplifiers are generally working in a Class C (in some special cases can work on the A, B, D, E, etc.).The main technical indicators of high-frequency amplifier is the output power, efficiency, power gain, bandwidth and harmonic suppression and so on. The above targets, often contradictory, and in the design of power amplifiers, it always work according to the amplifier characteristics, highlighting some of the indicators, and then take into account some other indicators.1 谐振功率放大器的工作原理1.1 基本原理电路图1.1 谐振功率放大器的基本电路晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用。
谐振回路LC 是晶体管的负载.电路工作在丙类工作状态 外部电路关系式:tV V e bm BB b ωcos +-= (式1.1) tV V e cm CC c ωcos -= (式1.2)晶体管的内部特性:)(BZ b c c V e g i -= (式1.3)图1.2 谐振功率放大器转移特性曲线故晶体管的转移特性曲线表达式:V bm cos θc =BBV +V BZ (式1.4)故得:bmBZBB c V V V +=θcos (式1.5)必须强调指出,集电极电流Ic 虽然是脉冲状,但由于谐振回路的这种滤波作用,仍然能得到正弦波形的输出。
谐振功率放大器各部分的电压与电流的波形图如图所示:图1.3 高频功率放大器中个分电压与电流的关系2.2 谐振功率放大器的功率关系和效率由前述所知:功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率,使之转变为交流信号功率输出去。
有一部分功率以热能的形式消耗在集电极上,成为集电极耗散功率。
P DC =直流电源供给的直流功率; P o =交流输出信号功率; P c =集电极耗散功率; 根据能量守衡定理: P DC = P o + P c 故集电极效率:c o oDC o c P P P P P +==η (式1.6)由上式可以得出以下两点结论:1) 设法尽量降低集电极耗散功率P c ,则集电极效率ηc 自然会提高。
这样,在给定P DC 时,晶体管的交流输出功率P o 就会增大;2) 由式c c c o P P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ηη1可知:如果维持晶体管的集电极耗散功率P c 不超过规定值,那么提高集电极效率ηc ,将使交流输出功率P o 大为增加。
谐振功率放大器就是从这方面入手,来提高输出功率与效率的。
ξ越大(即V cm 越大或e cmin 越小),θc 越小,效率ηc 越高。
因此,丙类谐振功率放大器提高效率ηc 的途径即为减小θc 角;使LC 回路谐振在信号的基频上,即i c 的最大值应对应e c 的最小值。
故谐振功率放大器的工作特点是基极偏置为负值;半通角θc <90︒,即丙类工作状态;负载为LC 谐振回路。
2 高频谐振功率放大器的性能分析2.1 谐振功率放大器的动态特性高频放大器的工作状态是由负载阻抗R p 、激励电压v b 、供电电压V CC 、V BB 等4个参量决定的。
为了阐明各种工作状态的特点和正确调节放大器,就应该了解这几个参量的变化会使放大器的工作状态发生怎样的变化。
当放大器工作于谐振状态时,它的外部电路关系式为:e b = –V BB +V bm cos ωt (式2.1) e c = V CC –V cm cos ωt (式2.2)消去cos ωt 可得:e b = –V BB +V bmcm cCC V e V - (式2.3)另一方面,晶体管的折线化方程为:i c = g c (e b –V BZ ) (式2.4)得出在i c –e c 坐标平面上的动态特性曲线方程:⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=BZ cm c CC bm BB c c V V e V V V g )(i= g d (e c – V 0)⎥⎦⎤⎢⎣⎡---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=bm cm BB cm BZ CC bm ccmbmc V V V V V V V e VV g (式2.5)2.2 谐振功率放大器的负载特性图2.1 电压、电流随负载变化波形如果VCC 、VBB、v b 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻R p决定。
此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。
1) v c、i c随负载变化的波形v c、i c随负载变化的波形如图所示,放大器的输入电压是一定的,其最大值为Vbemax ,在负载电阻RP由小至大变化时,负载线的斜率由小变大,如图中1→2→3。
不同的负载,放大器的工作状态是不同的,所得的i c波形、输出交流电压幅值、功率、效率也是不一样的。
2) 欠压、过压、临界三种工作状态①临界状态。
负载线和eb max正好相交于临界线的拐点。
放大器工作在临界线状态时,输出功率大,管子损耗小,放大器的效率也就较大。
②欠压状态。
B点以右的区域。
在欠压区至临界点的范围内,根据Vc =RpIc1,放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻RP的增大而增大,其输出功率、效率的变化也将如此。
③过压状态。
放大器的负载较大,在过压区,随着负载Rp 的加大,Ic1要下降,因此放大器的输出功率和效率也要减小。