设计一个高频谐振功率放大器,要求输入信号幅值为300mV,频率为6MHz,电源电压为5V,在负载为50欧的电阻上输出峰峰值为4.6V
时间: 2024-06-02 15:12:41 浏览: 20
高频谐振功率放大器的基本结构如下图所示:
![image.png](attachment:image.png)
其中,L1和C1组成谐振回路,L2和C2组成匹配网络,Q1为功率放大器管,R1为静态偏置电阻,R2为负载电阻。
根据输入信号幅值为300mV,可知输入电压峰峰值为600mV,根据最大输出峰峰值为4.6V,可知输出电压增益为4.6/0.6=7.67倍。
根据谐振回路的共振频率计算公式:
$$f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$
代入输入信号频率6MHz,可求得:
$$C1=\frac{1}{(2\pi f)^2L1}=\frac{1}{(2\pi\times6\times10^6)^2\times L1}$$
根据C1的容值范围选择合适的电容。
根据匹配网络的电感计算公式:
$$L2=\frac{R_0}{2\pi f\sqrt{C_2}}$$
代入负载电阻R0=50欧,输出信号频率6MHz,输出电容C2=1nF,可求得L2的值。
根据功率放大器管的最大输出功率计算公式:
$$P_{out}=0.5\times V_{CE_{sat}}^2\times\frac{R_L}{R_L+R_C}$$
代入最大输出峰峰值4.6V,负载电阻50欧,可求得功率放大器管的集电极电阻RC=27.2欧姆。
根据静态偏置电阻R1的值选择合适的电阻型号,使得功率放大器管的静态工作点在合适的位置,从而实现最大输出功率。
最后,根据电源电压5V和功率放大器管的静态工作点计算出静态工作电流,根据功率放大器管的最大集电极电流计算出静态偏置电阻R1和集电极电阻RC的功率承受能力,选择合适的电阻型号。
以上就是高频谐振功率放大器的设计过程。