互补对称功率放大电路实验报告

互补对称功率放大电路实验报告

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　　互补对称功率放大电路实验报告

　　一、实验仪器及材料

　　1、信号发生器

　　2、示波器

　　二、实验电路

　　三、实验内容及结果分析

　　1、VCC=12v，VM=6V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输

　　2、VCC=9V，VM=4.5V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输

　　3、VCC=6V，VM=3V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输出波形最大且不失真。（以下输入输出值均为有效值）

　　四、实验小结

　　功率放大电路特点：在电源电压确定的情况下，以输出尽可能大的不失真的信号功率和具有尽可能高的转换效率为组成原则，功放管常工作在尽限应用状态。

　　拓展：射频功率放大器开题报告范文

　　一、 研究的目的:

　　低噪声微波放大器（LNA）已广泛应用于微波通信、GPS 接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度的微波测量系统中，是必不可少的重要电路。低噪声放大器位于射频接收系统的前端，其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号放大。前级放大器的噪声系数对整个微波系统的噪声影响最大，它的增益将决定对后级电路的噪声抑制程度，它的线性度将对整个系统的线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。对低噪声放大器的基本要求是：噪声系数低、足够的功率增益、工作稳定性好、足够的带宽和大的动态范围。

　　随着工作频率升高，低噪声放大器却因为其强烈的非线性而要依赖非线性模型来预测其电性能，且电路设计的精度取决于非线性模型的准确度。厂商一般都是给出某个的ｓ参数值，对于那些不是常用的频段获取参数相当的困难。因此选择合适的仿真软件对器件进行建模仿真变得非常重要。同时，由于晶体管在高频工作时，受到寄生效应的影响，要保持低噪声放大器的稳定性就需要电路板布局合理、 输入输出匹配之间的有效配置都是设计射频放大器的关键。着手分析并解决这些问题，为以后开展更深一步的研究做好铺垫。

　　二、主要研究内容

　　功率放大器设计指标：

　　工作频率：433MHz

　　接选用晶体管：AT41511；

　　工作频率：433MH±50MHz；

　　带宽：100MHz ；

　　偏置电压：5 V；

　　增益：20dB；

　　噪声系数<1.

　　输入输出驻波比<2

　　输出功率：1W.

　　低噪声放大器的主要技术指标是噪声系数和增益，这些是研究射频低噪声放大器的关键。本文对此进行了一些研究，主要包括下面几个方面：

　　1.射频电路的噪声系数

　　二端口的噪声系数定义为二端口输入端的信噪比与输出端的信噪比：用符号PS/PN (或 S/N)表示。放大器噪声系数是指放大器输入端信号噪声功率比

　　PSI/PNI与输出端信号噪声功率比PSO/PNO的比值，以分贝数表示噪声系数：

　　NF=101g(F)。噪声系数的物理含义是：信号通过放大器之后，由于放大器产生噪声，使信噪比变坏，信噪比下降的倍数就是噪声系数。噪声系数是低噪声放大器设计中最关键的指标之一。

　　2.增益

　　低噪声放大器的增益要适中，太大会使下级混频器输入太大，产生失真。但为了抑制后面各级的噪声对系统的影响，其增益又不能太小。放大器的增益首先与管子跨导有关，跨导直接由工作点的电流决定。其次放大器的增益还与负载有关。低噪声放大器大都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配点并非最大增益点，以此增益G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增益成为相关增益。通常，相关增益比最大增益大约低2~4dB。所以，一般来说低噪声放大器的增益确定应与系统的整机噪声系数、接收机动态范围等结合起来考虑。根据经验，一般取值在15~20 dB较为合适。增益平坦度是指功率最大增益与最小增益之差，它用来描述工作频带内功率增益的起伏, 常用最高增益与最小增益之差，即△G(dB)表示。

　　3.稳定性

　　在微波电路设计中，放大器的稳定性设计是一个重要的考虑因素。其中，微波电路的稳定性可以用S参数来表示。如果电路的输入或输出端电阻为负电阻，二端口网路就可能发生振荡。振荡发生在输入或输出端反射系数大于1的条件下。(即IN>1或OUT>1)

　　在窄带或宽带应用中，通常情况下微波放大器在特定频段都要面临稳定性问题。一般来说，微波放大器的不稳定性主要由以下三个因素引起的。

　　(1) 晶体管周围的内反馈。

　　(2) 晶体管周围外部电路所引起的外反馈。

　　(3) 在工作频段以外频率点的过增益。

　　三、课题的准备情况及进度计划

　　[1] 张利飞、汪海勇.低噪声功率放大器的仿真设计[A].2009年微波毫米波会议论文集(下册)[C]. 2009年

　　[2] 许永生.CMOS射频器件建模及低噪声放大器的设计研究[D],华东师范大学2006年

　　[3] 胡柳林.800MHz CMOS低噪声功率放大器设计与仿真[D],哈尔滨工业大学,2006

　　[4] 金香菊.CMOS射频C类低噪声功率放大器研究与设计[D].电子科技大学,2007年

　　[5] 王振,喻志远,雍正平,雷毅.C波段低噪声功率放大器的设计[A],2009年微波毫米波会议论文集(下册)[C],2009年

　　[6] 王云峰,李磊,梁远军,朱文龙,双平衡支路低噪声放大器的设计与测试[A],2009安捷伦科技节论文集[C],2009年

　　[7] 王瑞丰,唐仕明,张晓平, P波段低温低噪声功率放大器的设计与测量,2009安捷伦科技节论文集,2009年

　　[8] 郑仁亮.OFDM超宽带射频收发器设计关键问题及单芯片实现[D],复旦大学,2009年

　　[9] 刘林涛.无源器件和电感电容振荡器优化设计研究[D],哈尔滨工业大学,2009年

　　[10] 李斐.宽带射频接收机前端低噪声放大器设计[D],北京交通大学,2011年

　　[11] 黄晓华.低噪声射频功率放大器的设计与优化[D],浙江大学,2010年

　　[12] 石超,孙保华,魏云飞,朱铖.GPS接收机低噪声放大器设计[J],2010年03期

　　[13] Bud Taddiken,Will Ezell Broodband Tunet On a Chip For Cable Modem,HDTV,and Legacy Analog Standards 2000

　　[14] 龙强.射频CMOS功率放大器的研究与应用[D],西安电子科技大学,2007年

　　[15] 夏温博,张晓林,宋丹.一种用于便携式GPS接收机射频芯片的低功耗低噪声放大器[J],遥测遥控,2010年