2011LC谐振功率放大器的设计

全国大学生电子设计大赛
前言
谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率,这就要用高频谐振放大器将信号放大到所需的发射功率;在接受设备中,从天线上感应到的信号是非常微弱的,一般在级,要将传送的信号恢复出来,需要将信号放大,这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。
高频功率放大器的主要功能是放大高频信号,并且以高效输出大功率为目的。它主要应用于各种无线电发射机中。发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经过多级功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。
高频功放的输出功率范围,可以小到便携式发射机的毫瓦级,大到无线电广播电台的几十千瓦,甚至兆瓦级。目前,功率为几百瓦以上的高频功率放大器,其有源器件大多为电子管,几百瓦以下的高频功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。
低频功率放大器
已知能量(功率)是不能放大的,高频信号的功率放大,其实质是在在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率,因此除要求高频功放产生符合要求的高频功率外,还应要求具有尽可能高的转换效率。
应当指出,尽管高频功放和低频功放的共同特点都要求输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度相差很大,因此存在着本质的区别。低频功放的工作频率低,但相对频带很宽。工作频率一般在20--20000Hz,高频端与低频端之差达1000倍。所以,低频功放的负载不能采用调谐负载,而要用电阻,变压器等非调谐负载。而高频功放的工作频率很高,可由几百千赫到几百兆赫,甚至几万兆赫,但相对频带一般很窄。例如调幅广播电台的频带宽度为9kHz,若中心频率取900kHz,则相对频带宽度仅为1%。因此高频功放一般都采用选频网络作为负载,故也称为谐振功率放大器。近年来,为了简化调谐,设计了宽带高频功放,如同宽带小信号放大器一样,其负载采用传输线变压器或其他宽带匹配电路,宽带功放常用在中心频率多变化的通信电台中。

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