大功率器件及功率放大器的设计测试方案
OTL功率放大器实验报告(DOC)
课程设计课程名称模拟电子技术题目名称功率放大器专业班级12网络工程本2学生姓名郭能学号***********指导教师孙艳孙长伟二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计 (3)三、总原理图及元器件清单 (4)四、电路仿真与调试 (6)五、性能测试与分析 (7)六、总结 (8)七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言：OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。
但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。
1：设计任务与要求1.1设计任务：1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。
4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，增强实际动手能力。
1.2 设计要求：1.设计时要综合考虑实用，经济并满足性能指标的要求，合理选用元器件。
2.广泛查阅相关的资料，不懂的地方积极向老师同学请教，讨论。
功率放大器主要指标测试方法
一、功率/1dB压缩点测试
功率计测试框图4：
小功率负载
波导大功率负载
信号源
功率放大器
波导耦合器 功率计探头
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、功率计需要使用连续波功率计或者雷达脉冲功率计，频率上限覆盖功放 的频率。耦合器为40dB或者50dB满足耦合端不损坏功率计为原则。
有用信号
杂散 f1
杂散
f0
f2
频率
三、输出失真(谐波, 交调, 杂波)
失真测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、频谱仪至少需要覆盖功放最大频率。功率标记点分别测试主信号和其 他谐波或交调等杂散信号。
二、增益及带内平坦度测试
增益测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项：
1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制；
2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载；
3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。
反射特性测量是通过测试被测件的反射损耗，或测出被测件的反射系数、 电压驻波比，反映端口的匹配情况。 回波损耗 LR、反射系数ρ、电压驻波比S 三者的关系如下：
大功率电源的设计
关键技术分析
高效率转换技术
提高电源转换效率是大功率电源设计的关键，采用先进的 功率因数校正技术、软开关技术等，可以降低电源损耗， 提高转换效率。
热设计技术
大功率电源在工作过程中会产生大量热量，合理的热设计 可以保证电源的稳定性和可靠性。采用高效散热结构、热 管技术等，可以有效降低电源温度。
05 仿真与实验验证
仿真模型建立及结果分析
仿真模型建立
基于电路拓扑和元件参数，使用专业 仿真软件（如MATLAB/Simulink、 PSIM等）建立大功率电源的仿真模型。
仿真结果分析
通过仿真得到电源的输出电压、电流 波形，以及电源的效率、功率因数等 关键性能指标。对仿真结果进行分析， 验证设计方案的可行性。
安全性保障
在设计中充分考虑了电源的安全性，采取多重保 护措施，确保使用过程中的安全。
未来工作展望
性能提升
继续优化电源设计，提高电源 效率和稳定性，降低纹波和噪
声。
智能化发展
探索将智能控制技术应用于大 功率电源，实现电源的远程监 控和智能化管理。
绿色环保
研究采用更环保的材料和工艺 ，降低电源生产和使用过程中 的环境污染。
04 软件设计与实现
控制策略设计
PID控制
采用比例-积分-微分（PID）控 制算法，实现对输出电压和电流 的精确控制，确保电源输出的稳
定性和准确性。
状态机设计
根据电源工作状态和需求，设计 合理的状态机逻辑，实现电源启 动、运行、停止等过程的自动化
控制。
模糊控制
引入模糊控制算法，处理电源运 行过程中的不确定性因素，提高
车用DC大功率电子器件研发方案(二)
车用DC/DC大功率电子器件研发方案一、实施背景随着中国汽车工业的飞速发展，对于车用电子器件的需求日益增长。
DC/DC转换器作为汽车电源管理系统中不可或缺的部件，其性能优劣直接影响到汽车电源的稳定性和效率。
目前，国内DC/DC转换器市场主要被国外厂商所占据，国产化率低、进口依赖度高。
因此，开展车用DC/DC大功率电子器件研发，提升国产化率，具有强烈的现实意义和巨大的市场潜力。
二、工作原理DC/DC转换器的主要工作原理是通过电磁转换将一个固定电压等级的直流电源转化为另一个固定电压等级的直流电源。
具体来说，它由输入滤波器、开关管、PWM控制器、输出滤波器和负载组成。
通过控制开关管的通断时间，实现输出电压的稳定控制。
三、实施计划步骤1.研发团队组建：组织一支由电力电子、机械设计、控制算法等专业的研发人员组成的团队。
2.技术调研：收集国内外DC/DC转换器的相关资料，进行深入的技术调研和可行性分析。
3.方案设计：根据调研结果，制定详细的研发方案，包括硬件设计、软件编程、控制策略等。
4.样品制作与测试：按照设计方案制作样品，并进行严格的性能测试，包括效率、温升、电磁兼容性等。
5.优化改进：根据测试结果，对设计方案进行优化改进，提高产品性能。
6.产业化准备：与汽车厂商合作，了解市场需求，进行产业化准备。
四、适用范围本方案适用于汽车电源管理系统中的各类DC/DC转换场景，包括但不限于车载电子设备、发动机控制器、电池管理系统等。
五、创新要点1.高效能：通过优化电路设计和控制策略，提高DC/DC转换器的效率，降低能量损失。
2.高稳定性：采用先进的热设计和材料选择，确保DC/DC转换器在恶劣的汽车环境中稳定工作。
3.高集成度：通过模块化和集成化设计，减少DC/DC转换器的体积和重量，提高其集成度。
4.智能化控制：引入先进的控制算法和传感器技术，实现DC/DC转换器的智能化控制和优化管理。
六、预期效果1.提高国产化率：通过自主研发，降低对进口DC/DC转换器的依赖，提高国内市场的国产化率。
电子技术课程设计----OTL功率放大器
电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。
当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个OTL 功率放大器，该放大器采用TDA2030音频放大器芯片，TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
采用正输出单电源供电。
文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作（单面板）使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。
关键词：LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路；OTL功率放大电路；TDA2030音频放大器；交越失真；无输出耦合电容；输出功率；反馈网络；三端可调集成稳压电路；PCB单面板。
2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B：相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0>=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。
集成功率放大器
散热结构
散热片、散热器、导热材料等。
04
集成功率放大器的性能 指标
增益
增益
放大器的放大能力，通常以分贝（dB） 为单位表示。增益越大，输出信号的 幅度越大。
增益平坦度
增益压缩
当输入信号幅度增大时，放大器增益 下降的现象。压缩越小，放大器动态 范围越大。
在一定频率范围内，放大器增益的变 化量。平坦度越小，增益稳定性越好。
02
集成功率放大器的应用
通信系统
无线通信
集成功率放大器广泛应用于无线通信系统，如移动通信基站和无线网络设备，用于放大射频信号，确 保信号覆盖范围和传输质量。
有线通信
在有线通信领域，集成功率放大器也被用于光纤通信和宽带网络中，提高信号传输的稳定性和距离。
音频处理
音响系统
集成功率放大器在音响系统中用于驱动扬声器，提供足够的功率以产生清晰、 动态的音频效果。
05
集成功率放大器的挑战 与解决方案
噪声与失真
总结词
噪声和失真是集成功率放大器面临的常见问 题，它们会影响信号的质量和性能。
详细描述
噪声通常是由放大器内部的热噪声、散弹噪 声和闪烁噪声等引起的，失真则主要是由于 放大器非线性引起的。为了降低噪声和失真， 可以采用低噪声器件、优化电路设计、使用 负反馈等技术。
06
集成功率放大器的发展 趋势与未来展望
高效率与低功耗技术
发展趋势
随着能源节约和环保意识的提高，高效率与低功耗已成为集成功率 放大器的重要发展方向。
技术挑战
如何实现高效率与低功耗的同时，保持性能稳定和可靠性是技术上 的挑战。
解决方案
采用先进的半导体工艺和电路设计，优化晶体管的工作状态，降低功 耗损失。
丙类高频功率放大器实验报告
丙类高频功率放大器实验报告一、实验目的1.了解和熟悉丙类放大器、高频功率放大器及其工作原理；2.掌握丙类高频功率放大器电路的设计和调试方法；3.实现一个丙类高频功率放大器的设计和调试。
二、实验原理1.丙类放大器丙类放大器是一种功率放大器，其输出信号的一个部位接近正弦波而另一部分则大约失真。
丙类放大器又称为开关放大器，工作原理如下：（1）若输入的信号为负半周期，管子导通，输出便接近0V；（2）若输入信号为正半周期，管子截止，输出电压取决于负载电路。
（3）由于丙类放大器的输出电压只在正半周期时才产生，故功率效率可达90%以上，但其输出信号存在失真，因此丙类放大器多用于功率放大应用中。
2.高频功率放大器高频功率放大器的特点是恢复时间低，速度快、功率输出大，其主要应用在收音机、电视机、雷达、电子计算机等电子设备中，其原理如下：高频功率放大器具有放大频率宽、能量转换效率高、输入输出匹配好、频率稳定性好、体积小、功率大等特点。
其主要应用在无线通信、信号干扰、雷达和通信等电子设备中。
三、设计内容1.电路图设计高频功率放大器电路调试原理如下：（1）采用驱动单一管子的电路，以避免传输相位问题，同时减少了对驱动器电路的要求。
（2）采用变压器耦合方式，从低频端口把信号发送到功率放大器，减少了对驱动信号源的要求。
（3）采用反馈电路，对稳定性及主动去谐增益方面起到较好的作用。
2.实验步骤（1）根据所设计的电路图，依据实际元器件参数选择合适型号、参数元器件进行组装，拼装好整个高频放大器的主板电路。
（2）在采用反馈电路的前提下，测试电路器件的频率特性，应适当减小反馈电压以提高增益。
（3）根据反馈电路实验条件测量出高频功率放大器的输出功率、增益、谐波失真等有关参数，得出实验结果。
四、实验结果及分析高频功率放大器的实验结果及分析如下：1.功率输出本次实验所测试电路的功率输出可达到40W的功率输出。
2.增益本次实验所测试电路的增益为30dB左右，符合预期结果。
模电课程设计：低频功率放大器实验报告
课程设计课程设计名称：模拟电路课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间： 2015年6月电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1、设计任务及要求这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
2、设计方案整体电路的设计与工作原理是通过前置放大器的处理，使输入的音频信号与放大器的输入灵敏度相匹配，从而使放大器适应不同的输入信号，再通过音量控制，输入功率放大电路进行处理。
同时设计电源电路，为前置电路和功率放大电路提供电源，最后得到较为理想的信号。
音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图1所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3、模块设计与参数计算低频功率放大器原理图（1）前置放大器：音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。
声音源的种类有多种，如话筒、录音机、线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。
音频功率放大器的测试方法
音频功率放大器的测试方法作者：董泽芳来源：《科学与信息化》2016年第28期摘要伴随着社会的不断发展和电子技术的不断创新，音频功率放大器这一电子器件的应用也越显广泛和重要。
对此，本文基于某公司所提出的数模混合集成电路测试系统，设计一种全新的音频功率放大器测试方案，从介绍该功率放大电路所需要的测试指标着手，分析测试电路板的设计方式、特点等。
力求为今后的音频功率放大器的设计与测试提供理论性依据。
关键词音频功率放大器；设备测试；测试方法引言音频功率放大器是集成电路当中非常重要的一个环节和部件，其测试质量直接决定着整个电路的设计、生产以及应用过程。
集成电路的测试方式可以简单分为数字与模拟两种类型。
其中，模拟电路因为输入输出的信号是连续的，所以电路当中的各种参数也是连续的，所建立的故障模型也就相对较为复杂，很难设计标准的测试方式。
而模拟集成电路的测试方式相对而言比数字集成电路的测试要复杂，并且故障没有规律可以寻找，但因为模拟集成电路的研发时间非常长，所以测试仪器也相对较多。
1 测试指标和测试版的设计本文研究主要是基于某公司所生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统进行优化设计，根据该企业所设计的音频功率放大器，设计在封装之后的成品所需要的测试标准，并按照测试的要求介绍电路板的设计方案[1]。
模拟集成电路的测试系统基本上都是借助通过计算机连接测试机，将测试机接入到集成电路当中，获取电路所形成的波形等模块，从而明确被测件的工作状况[2]。
系统当中的各种信号都可以通过矩阵或直接连接到被测电路当中，按照被测件所具备的工作状况以及加工情况，可以将其分为封装之后的成品测试以及晶圆测试。
封装测试也可以被分为两种，一种是直接对所设计电路板借助电缆和测试机的连接来进行测试，这一种连接是由人工直接进行。
另一种是测试系统和机械手进行连接，采用机械手来代替测试当中探针台所做的测试工作。
无论是哪一种电路成品测试，其测试流程都是：①测试要求的分析；②测试电路板的设计；③测试程序的研发；④电路测试。
实用音频功率放大器设计
实用音频功率放大器摘要介绍了如何设计并制作一款最大不失真输出功率P OR≥15W（失真度小于5%）;带宽BW≥（40～20000）Hz（功放部分）;在P OR下的效率≥50%;在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声V PP≤400mV;前置放大器具有低音、中音、高音调节功能;具有音量调节功能的实用功率放大器。
关键词：功率放大；音量调节；音调调节一总体方案设计系统的原理方案图如上图所示。
它主要由音频功率放大、控制器、键盘、显示电路组成。
该系统是一个具有低噪声、输出功率可调控的功放电路。
二单元模块设计2.1 功率放大模块由于题目已经要求使用分立元件做功放后级，且也规定使用OCL结构的功放电路，因此，我们就此要求进行方案设计。
（1）方案一前级使用高性能的集成运放，如NE5532、NE5534、LM381、OPA2134等，后级采用分立元件做后级，即用运放来驱动功放电路。
这样的电路制作起来相对简单，性能也不错，但是后级所需的电压值通常较高，难以满足题目的要求。
（2）方案二整个电路由分立元件构成，后级采用大功率三极管做输出，例如2SC5200，B817，TIP35等，以获得足够的输出功率。
但是大功率三极管在低压下难以发挥其作用，不仅系统不稳定，而且波形极易失真，带宽小。
（3）方案三整个电路也由分立元件构成，前级使用差动放大电路，后级使用中功率管构成互补对称功率放大电路。
由于要找到两只性能完全一致的NPN和PNP两种型号的大功率管是很困难的，但要找到两只性能完全相同的同型号的大功率管就容易多了。
与此同时，采用复合管作为功率放大三极管，电路简单，易调试。
综上所述，方案三电路比较简洁，功率管容易配对，调整方便，可兼顾多方面的指标要求，所以选择此方案。
其电路原理图如图1所示图1电路输入部分，由1VT 、2VT 组成单端输入、单端输出的差动放大电路，它具有一致性好，容易配对，工作噪声低等优点。
信号由的1VT 基极输入，从1VT 的集电极输出。
大功率模拟集成电路测试仪器的研究与实现
１ 集 成 电路 测 试 设 备 的 整体 结构 ２ Ｐ 的工 作 原 理 与 电 路 结构 ＶＣ
集成电路测试设备主要包括Ａ Ｅ 试设备 、 Ｔ测
测 试 接 Ｉ 、操 作 系 统 软 件 、测 试 程 序 集 （ ｅｔ ＝ ｌ Ｔｓ 集 成 电路在 不 同 的生产 阶段 中都需 要 对 芯片
试 （ 中测）和 成 品测 试 （ 测） 由于 芯 片测 试 技 成 。
ｌ Ｒａ ｏ Ｉ ｅ ａ ｌＢｒ Ｙ ｄ ｌＳｔ ｔ ｓ Ｏｐ ｙｒｕ ｔ ｅ ｕ ｎ ＤＴ Ｕ
图 １ 集 成 电 路 测 试 设 备 的 硬 件 结 构
ｌ
ｌ
术 总是 落 后 于 集 成 芯 片设 计 和 制 造 的 发展 速 度 ， 而高 性 能测试 设 备 的价格 又让芯 片 生产 ，它含 有 的 “ 分 器 ”既 积 限制 了环 路 的转 换 速率 ，又使 环 路具 有 较 高 的直 流增 益 ，从 而使 环 路 的误 差 电压 几 乎 可 以降底 到 ０Ｖ：另 一方 面 ．该 电路 还 包 含 有 几 组 可 程 控 选
或 者 电 流 ，也 可 作 为 被 测 芯 片 的 供 电 电源 使 用 ， 本 电路 中选 用 高压 运放 组 成负 反馈 环 。并选 用 大 功率 ＭＯ 管 组 成扩 流 电 路 以实 现扩 流 ，从 而 输 出 Ｓ 稳定 的高 电压 和大 电流 。测 量 电路 用 于检 测 流 过 芯片 引脚 的 电 流和 电压 ．电路采 用 达 尔文 链 接 方
率 负载进 行驱 动 的 能力 ，并 可 以灵 活地对 被 测 器件 施 加 电压 或 电流激 励 ．以对被 测 器件进 行
测量 。
关键 词 ：集成 电路 测试 ；大功率 测试仪 ；四相驱 动 ；恒压 恒 流 源
音频功率放大器的测试方法
音频功率放大器的测试方法摘要伴随着社会的不断发展和电子技术的不断创新，音频功率放大器这一电子器件的应用也越显广泛和重要。
对此，本文基于某公司所提出的数模混合集成电路测试系统，设计一种全新的音频功率放大器测试方案，从介绍该功率放大电路所需要的测试指标着手，分析测试电路板的设计方式、特点等。
力求为今后的音频功率放大器的设计与测试提供理论性依据。
关键词音频功率放大器；设备测试；测试方法引言音频功率放大器是集成电路当中非常重要的一个环节和部件，其测试质量直接决定着整个电路的设计、生产以及应用过程。
集成电路的测试方式可以简单分为数字与模拟两种类型。
其中，模拟电路因为输入输出的信号是连续的，所以电路当中的各种参数也是连续的，所建立的故障模型也就相对较为复杂，很难设计标准的测试方式。
而模拟集成电路的测试方式相对而言比数字集成电路的测试要复杂，并且故障没有规律可以寻找，但因为模拟集成电路的研发时间非常长，所以测试仪器也相对较多。
1 测试指标和测试版的设计本文研究主要是基于某公司所生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统进行优化设计，根据该企业所设计的音频功率放大器，设计在封装之后的成品所需要的测试标准，并按照测试的要求介绍电路板的设计方案[1]。
模拟集成电路的测试系统基本上都是借助通过计算机连接测试机，将测试机接入到集成电路当中，获取电路所形成的波形等模块，从而明确被测件的工作状况[2]。
系统当中的各种信号都可以通过矩阵或直接连接到被测电路当中，按照被测件所具备的工作状况以及加工情况，可以将其分为封装之后的成品测试以及晶圆测试。
封装测试也可以被分为两种，一种是直接对所设计电路板借助电缆和测试机的连接来进行测试，这一种连接是由人工直接进行。
另一种是测试系统和机械手进行连接，采用机械手来代替测试当中探针台所做的测试工作。
无论是哪一种电路成品测试，其测试流程都是：①测试要求的分析；②测试电路板的设计；③测试程序的研发；④电路测试。
实用功率放大器
一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1所示。
等效负载电阻Ω=8图1 设计任务示意图 二、要求1、基本要求（1）在放大器通道的正弦信号输入电压幅度为5~700mV ，等效负载电阻L R 为8Ω条件下，放大通道应满足：①额定输出功率W 10P OR ≥。
②带宽≥W B 50~10000Z H 。
③在OR P 下和W B 内的非线性失真系数≤ 3%。
④在OR P 下的效率≥55%。
⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，Ω=8R L 上的交流声功率≤10mV 。
（2） 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2、发挥部分（1）放大器的时间响应①由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波；频率为1000Z H 、上升和下降时间≤ 1us 、电压峰—峰值为200mV 。
用上述方波激励放大通道时，在Ω=8R L 条件下，放大通道应满足： ②额定输出功率W 10P OR ≥。
③在OR P 下输出波形上升和下降时间≤ 12us 。
④在OR P 下输出波形顶部斜降≤2%。
⑤在OR P 下输出波形过冲量≤5%。
（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减少非线性失真等）。
题目分析1.求输出最大电压om ax U根据题意，输出功率W 10P OR ≥，负载Ω=8R L 。
则 LOOR R U P 2= 于是 ()V 958810⋅=⨯===L OR L OR O R P R P U故 ()V 8.95omax ≥U ()()V 12.6U 2U omax P -P O ≥≥2.求系统最大电压放大倍数um ax A 根据题意，输入电压为5~700mV ，则 17901058.95U U A 3imin omax umax =⨯==— 12.780.78.95U U A imax omax umin ===3.脉冲参数定义脉冲矩形波形如图2所示，具体脉冲参数定义如下： m V —脉冲幅度； T —脉冲周期； W t —脉冲宽度； Tt D W=—占空系数； r t —上升时间； f t —下降时间；moV V ∆—顶部斜降；momV V ∆—波形过冲量。
大功率器件的设计测试方案
700MHz-14GHz宽带10ohm 测试夹具和部分TRL校准件
TRL校准件的大致布局
需要从时域和频域来分析TRL校准件的设计好坏 TRL校准件质量的高低决定了测试的不确定度
参考文献：安捷伦刘迪 怎样设计和验证TRL 校准件以及TRL 校准的具体过程 Page 11
大功率器件的设计测试方案
关键问题3：
输出功率, 电压/电流, 功率效率，三阶互调失真，谐波失真，输入输出驻波比，
增益，增益平坦度…
以上所有参数都跟输入输出匹配、直流偏置、频率及功率有关
大功率器件的设计测试方案
内容
• 功率器件及功放概述
• 功率器件设计测试的关键问题及解决方案
• 大功率器件的完整测试方案
• 基于X参数的L波段45W GaN功率放大器设计实例 • 基于ADS的X参数仿真实例
测试夹具的关键指标：频率范围、驻波比、连接器的一致性、左右对称性(S11=S22)
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参考文献：安捷伦刘迪 怎样设计和验证TRL 校准件 以及TRL 校准的具体过程
大功率器件的设计测试方案
关键问题2：
如何消除测试夹具的影响？
10MHz-20GHz宽带50ohm 测试夹具和部分TRL校准件
感性振荡的解决方案：栅极(基极)和漏极(集电极)的隔离要好，通常是2个电源通过DUT共地
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大功率器件的设计测试方案
关键问题2：
如何评估功率器件所需的测试夹具？
Launch Launch
DUT
测试夹具分为：50ohm和非50ohm
黄色即构成夹具的金属散热块， 绿色线即PCB传输线 测试夹具的典型构造
(F ) bij X ij ( a11 ) P j
dpd功放电路硬件方案
DPD功放电路硬件方案一、概述本方案是一份关于数字功率放大器（DPD，Digital Power Amplifier）电路的硬件设计方案。
该方案涵盖了从信号输入与处理、DPD芯片选择与连接，到功率放大器设计、滤波器与抗干扰措施、散热方案与外壳设计，以及保护电路与安全措施、性能测试与调试等关键环节。
二、方案内容1. 信号输入与处理信号输入部分应具备信号预处理功能，如信号放大、滤波等，以确保输入信号的质量和DPD芯片的正常工作。
输入信号的频率和幅度范围需根据具体应用需求确定。
2. DPD芯片选择与连接选择合适的DPD芯片是本方案的关键步骤。
在选择DPD芯片时，需考虑如下因素：输出功率、频率范围、效率、失真度等。
根据DPD芯片的规格和应用需求，设计合理的电路板布局和连接方式，以保证最佳的性能和可靠性。
3. 功率放大器设计功率放大器是DPD功放电路的核心部分，其设计需考虑如下因素：放大倍数、频率响应、线性度、电源抑制比等。
采用先进的功率放大器设计技术，以提高放大器的性能和效率。
4. 滤波器与抗干扰措施为了防止电磁干扰（EMI）和信号失真，需要设计适当的滤波器。
滤波器的类型和参数需要根据应用场景和DPD芯片的特性来确定。
同时，采取有效的抗干扰措施，如合理布线、接地处理等，以降低电磁干扰对性能的影响。
5. 散热方案与外壳设计考虑到DPD芯片的功耗和散热需求，设计有效的散热方案。
可以采用散热片、风扇或其他散热装置，确保DPD芯片在正常工作温度范围内运行。
同时，根据产品的应用环境和防护等级要求，设计适当的外壳，提高产品的可靠性和安全性。
6. 保护电路与安全措施为了确保电路和人身安全，需要设计保护电路。
例如过电压保护、过电流保护、欠压保护等。
这些保护电路可通过DPD芯片内置的功能实现，或通过额外的保护器件实现。
同时，采取适当的安全措施，如安全接地、防电击等，以确保产品的安全性能。
7. 性能测试与调试完成硬件设计后，需要进行性能测试与调试，以确保产品的性能符合预期。
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目录 第一章：功率器件及功率放大器概述 第二章：功率器件设计测试的关键问题及解决方案 第三章：大功率器件的完整测试方案 第四章：功率晶体管的实际设计测试案例及 X 参数验证 第五章：大功率器件完整设计测试方案的详细配置信息
目录
第一章 功率器件及功率放大器概述 ............................................................................................. 4 第二章 功率器件设计测试的关键问题及解决方案 ..................................................................... 7 2.1 怎么得到功率晶体管的准确模型以便设计仿真？ ......................................................... 7 2.2 怎么知道功率晶体管的最佳源阻抗和负载阻抗? ........................................................... 8 2.3 为什么我的功率晶体管一加电就振荡？ ......................................................................... 9 2.4 如何评估功率器件所需的测试夹具？ ........................................................................... 11 第三章 大功率器件的完整测试方案 ........................................................................................... 15 3.1 测试框图........................................................................................................................... 15 3.2 非线性矢网 NVNA ............................................................................................................ 16 3.2.1 非线性矢网 NVNA 的工作原理 ............................................................................ 16 3.2.2 非线性矢网 NVNA 的校准 .................................................................................... 19 3.2.3 非线性 X 参数(连续波和脉冲) ............................................................................ 24 3.3 阻抗调谐器 Tuner ............................................................................................................ 28 3.4 大功率附件性能要求 ....................................................................................................... 29 3.4.1 预放........................................................................................................................ 29 3.4.2 定向耦合器............................................................................................................ 30 3.4.3 衰减器.................................................................................................................... 31 3.4.4 直流偏置 Bias-Tee ................................................................................................. 32 3.4.5 测试夹具................................................................................................................ 33 3.5 信号源............................................................................................................................... 37 3.6 手持射频仪表................................................................................................................... 38 3.7 直流电源分析仪............................................................................................................... 39 3.8 数字万用表................................ 40 第四章功率晶体管的实际设计测试案例及 X 参数验证 ............................................................. 42 4.1 130W LDMOS 功率晶体管的 X 参数实测 ....................................................................... 42 4.1.1 130W LDMOS 功率晶体管简介 ............................................................................ 42 4.1.2 X 参数实测具体步骤 ............................................................................................. 42 4.1.2.1 校准 tuner...................................................................................................... 42 4.1.2.2 130W LDMOS 功率晶体管的测试框图 ......................................................... 43 第五章 大功率器件完整设计测试方案的详细配置信息 ........................................................... 45 5.1 非线性矢网 NVNA 的主机和校准件 ............................................................................... 45 5.1.1 非线性矢网 NVNA ................................................................................................. 45 5.1.2 非线性矢网 NVNA 的校准件 ................................................................................ 47 5.1.2.1 功率计............................................................................................................ 47 5.1.2.2 矢量校准件.................................................................................................... 47 5.1.2.3 相位参考件.................................................................................................... 48 5.1.2.4 测试电缆和转接头 ........................................................................................ 49 5.2 阻抗调谐器 Tuner ............................................................................................................ 50 5.3 大功率附件.................................................................................................................... 50 5.3.1 预放........................................................................................................................ 50