[电路分析] 高效率的 射频功放

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NK6108|  楼主 | 2021-12-6 22:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

戊类放大器

戊类放大器


电子电路,根据 负载与有源器件 的关系,分为 串联馈电及並联馈电 两种,而以我所知,射频功放似乎偏爱 並联馈电,  
最简单的 並联馈电,是 稳压二极管稳压电路,单管 阻容耦合 甲类放大器,是並联馈电,boost 拓扑也是,而我贴的这个,自然也是 並联馈电。
  

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NK6108|  楼主 | 2021-12-6 22:55 | 显示全部楼层
射频功放跟开关电路,不是一个慨念,
射频功放 处理的波形 不限于方波,而所涉及的频率,至今还是比开关电路 高得多,不过,这放大器却是 ZVS 的套路,ZVS 是用于 开关电路 的,这方案至今仍是蛮上档次的咧。

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NK6108|  楼主 | 2021-12-7 22:29 | 显示全部楼层
电工口诀有云:“相线连开关,地线接灯头。” _   
並联馈电的优点,是  负载跟电源 隔离 (虽然只是 直流隔离而非 电气隔离) ,负载和有源器件 皆处于 交流地电位,
毕竟,此「开关」非彼开关,当 有源器件 是作为 电路核心 而非 电闸 的时候,藉地而坐 是最好的布局,负载处于交流地电位,则对 人身安全 的威胁较小。

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steelen| | 2021-12-8 12:19 | 显示全部楼层
这是E类(戊类)功放
不要用开关电源那套来分析
频率太高,1M,10M,100M,1000M都有可能

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NK6108|  楼主 | 2021-12-8 21:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 NK6108 于 2021-12-8 21:16 编辑

竟然乱码,删了再看看情况。

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NK6108|  楼主 | 2021-12-8 21:30 | 显示全部楼层
steelen 发表于 2021-12-8 12:19
这是E类(戊类)功放
不要用开关电源那套来分析
频率太高,1M,10M,100M,1000M都有可能

並联馈电,是 负载跟有源器件並联,
电气地 (电源地) ,通常也是 交流地 之所在,並联馈电,负载与有源器件 可同处交流地,
软开关,可分为 负载谐振及开关谐振 两种,戊类功放的架构,让我觉着它跟 开关谐振 类似,
当然,两者 用场不同,亦不能一物两用,但是,戊类功放于今已非新鲜事物,难道不能作为 开关电源技术发展的参考 ?!

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steelen| | 2021-12-9 11:33 | 显示全部楼层
射频功放与开关电源的目标完全不一样的

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NK6108|  楼主 | 2021-12-9 19:30 | 显示全部楼层
steelen 发表于 2021-12-9 11:33
射频功放与开关电源的目标完全不一样的

目标不同是肯定的,
问题是,周边配置相似,可否互相借鉴,
射频功放, D类 的架构不就跟 开关电源 几乎一样吗。

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NK6108|  楼主 | 2021-12-9 19:45 | 显示全部楼层
steelen 发表于 2021-12-9 11:33
射频功放与开关电源的目标完全不一样的

开关电源的频率,已迈进 MHz 了,
但是,市场觉得,几MHz 就够了吗 ?!
比如,我想搞个 100MHz 的,现今的  软开关 技术还能应付吗 ?!

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NK6108|  楼主 | 2021-12-9 23:32 | 显示全部楼层

E类 boost电路

E类 boost电路


线性稳压,你进的是甚么出来的也就是甚么,电源是直流,输出的自然也是直流,
所以,线性稳压只能是 DC-DC 或 AC-AC ,不过,咱们的观念已经把 DC-DC 跟 开关电路 捆绑了,
看到这电路,让我联想到 boost ,跟 boost 拓扑的差别,就是 在开关管与止逆二极管之间 多了一个 谐振 网络,看来,拿E类功放做 DC-DC 也是行的,而且,频率可比 boost电路 高得多。

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steelen 2021-12-13 16:03 回复TA
这的确是一个准谐振的DC/DC变换器 但是其分析相当困难,而且负载变化的话,MOS管容易因为反射电压过高烧毁 还有就是电压的稳定调节不好做,按照最初E类功放的发现人给出的公式几乎是无法求解的 当年我读研的时候曾经妄想解决一下E类功放的理论问题,以及高效网络的问题 难度太大,本人数学功底不够 
king5555| | 2021-12-10 08:32 | 显示全部楼层
首楼只能A~C类。E~F类或以上的线路跟A~C类相同,但必须有个LC并联回路。
其实E类以上不好用,是几个电容量电感量要动手脚,稍有偏差就变成4不像,反而趨向C类。是相位求解。
不如直接用C类,A~C类是阻抗匹配求解即可。
综观,频率高者D类以上都不适合,随便元件误差將造成4不像。高频者C类才是主流,芯片內建RF几乎是A类。
Image156.png

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NK6108|  楼主 | 2021-12-11 23:32 | 显示全部楼层
谐振放大器,LC槽路 的作用是 选频,在 丙类与己类 中,LC槽路 针对的也是 频率,而在 丁类,LC 是作滤波之用,
在戊类中,LC 的使用,为的是 效率,不过,戊类有个缺点就是,功放管的 电压应力太高,Uce 可达 Vcc 的 3倍甚至5倍 !
这可能是因为,L1和C1 是处于  直流环境 中的,C1 的扫除 不会像 半桥及全桥 那么容易, 情况就如 跳弹床,想要把床网压至地面,就要蹦得够高。

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NK6108|  楼主 | 2021-12-12 14:02 | 显示全部楼层
戊类放大电路 也可造成震荡器。

戊类震荡器

戊类震荡器

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NK6108|  楼主 | 2021-12-16 17:34 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-12-10 08:32
首楼只能A~C类。E~F类或以上的线路跟A~C类相同,但必须有个LC并联回路。
其实E类以上不好用,是几个电容量 ...

属性不一样,甲乙丙,是 偏置,丁戊己,是模式,庚申与AA,是馈电方案, 丁戊己 不是线性电路,
运放,如今虽已不作计算之用,但是,运放的线性放大原理,其实也可视之为「减法」运算,既然是运算,就得各管皆永远在线,才能得出准确的计算结果,
关键是,静态工作点必须稳定,瞬时增益也不允许变化,各管皆通,反馈才能  无间断,不波动,这也保证了计算的准确,如果不做成甲类,没讯号时就成 开环,静态工作点不受监控 了。

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king5555| | 2021-12-31 21:53 | 显示全部楼层
NK6108 发表于 2021-12-16 17:34
属性不一样,甲乙丙,是 偏置,丁戊己,是模式,庚申与AA,是馈电方案, 丁戊己 不是线性电路,
运放, ...

频率高的,甲、甲乙丶丙类功放容易实现。我曾经做过E类(还是F类,忘了)315MHz的,电感规格不多,100nH以上偏向电容性,误差5%,电容9pF以下,误差+-0.25pF。
造成LC搭配选值不易,易受误差影响就变成丙类。然而只能提高效率但少,但是出力并未提高。
整体而言UHF适合丙类,频率再高的GHz为甲类。

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