第一张是平衡功率放大器的终极作品,当然我们还是要循序渐进的;先来个简单的呗,哈哈。
如上图,为本次设计实例样品。
首先,我们介绍一下这个功放的架构。功放一共3级、增益小于46db(可调试实现,包括负反馈与π衰)、功放输出级采用平衡架构,第一级与第二级工作在A类、最后一级功率管工作在AB类的状态。
再次,我们说说这个功放的器件选型。
--->功放输出为200W=53dbm。
--->前端电路输出为15dbm以下。
--->所以,功放的Gain >= 38db。
如果采用两级功率放大器,前一级的增益为20db,后一级的增益为18db实际上是有这种功率管的,但是光考虑增益不够我们还需要考虑输出功率。
如果第一级的增益为20db就要求第一级的管子P1输出功率15+20=35dbm=3.162W(实际上很难做到100%的匹配传输,所以实际值会要大于这个值);很不幸这种管子很贵(高增益,大输出--你可以看看Analog的HMC1099要77美元,你可以看看)。
怎么办呢?再加一级呗,加个10W功率输出16db左右增益的管子还是有很多的。
作为超声应用的功率放大器,大多工作在50MHz以下;这个频段的管子其实比较尴尬,不是很多,推荐朋友们看看三菱半导体的RD系列和摩托罗拉的MRF系列。还有一种方法就是采用VHF的管子(一般175MHz),采用功率回退的方法设计;功率回退有一部分原因是管子工作状态不佳你不得不“欠考虑”,当然大多数原因是要好的增益线性度和输出功率的稳定性。
这次用了下手里头有的--->ployFET-SQ701:增益最小10db、推挽输出功率45W,好吧,我承认有点豪气 :) 。
实际上SQ701是推挽结构的管子,此处我并不需要他输出45W的功率,5W左右就足够了;为了避免调试带来不必要的麻烦(需考虑平衡的问题和阻抗匹配)只用一个管子作为第二级输出。
回头来说说第一级,作为功放的第一级输入MMIC是个不错的选择;不需要太麻烦的做输入端的匹配直接接入50欧姆(我喜欢,哈哈哈)。我选了HMC475,当然还有很多选择我不会纠结于这些参数(因为我设计的时候留了很大的余量)。
最后一级采用AB类,即使会使得调试变得麻烦。如果用A类功放,就算效率50%那么200W的输出功率就必须提供400W以上的电源,而且散热是个很大的问题,所以兄弟们不要任性--虽然我知道你能做出来。
VRF151G--1500RMB一个;我的娘,血本啊。
调试的时候我们需要一级一级的接入,每一级都是先设置好静态工作点,量出每一级的输出输入阻抗,做好阻抗匹配,进入下一级调试的步骤进行,切不可贪功。
神马,那些磁环怎么选?
上Fair-Rite官网找,偷偷告诉你选43号材料。
神马,磁环的作用?
1、巴伦。
2、馈电。
3、阻抗匹配。
神马,不详细?
有什么问题,下方留言板。
哦,对了,为了方便朋友们琢磨;我把上图的编号做个解释:
1、π衰
2、HMC475
3、SQ701
4、balun
5、VRF151G、馈电线圈
6、balun
神马,原理图?
你要就给你咯:
What,PCB?
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