基站功率放大器连接图
1、单载频基站功率放大器连接图：
2、双载频基站功率放大器连接图1（不采用合路方式）
双载频基站功率放大器连接图2（采用合路方式）
三载频基站功率放大器连接图2（采用合路方式）
四载频基站功率放大器（采用合路方式）
基站功率放大器的监控和控制
基站功率放大器的监控和控制 来源：大比特商务网 摘要：蜂窝通信的发展与先进调制方案的关系日益密切。在最新一代（2.5G和3G）基站中，设计策略包括实现高线性度同时把功耗降至最低的方法。例如，通过监控和控制基站功率放大器(PA)的性能，以使功率放大器的输出功率最大，同时获得最佳线性度和效率。幸运的是，采用为此目的量身定做的分立式集成电路(IC)，就可以很简单地监控和控制PA的输出电平。 关键字：无线基站,功率放大器,漏极偏置电流 蜂窝通信的发展与先进调制方案的关系日益密切。在最新一代(2.5G 和3G)基站中，设计策略包括实现高线性度同时把功耗降至最低的方法。例如，通过监控和控制基站功率放大器(PA)的性能，以使功率放大器的输出功率最大，同时获得最佳线性度和效率。幸运的是，采用为此目的量身定做的分立式集成电路(IC)，就可以很简单地监控和控制PA的输出电平。 无线基站在功耗、线性度、效率和成本方面的性能主要取决于信号链中的PA。硅横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管具有低成本和大功率性能优势，非常适合现代蜂窝基站PA设计。线性度、效率和增益的内在平衡决定着LDMOSPA晶体管的最佳偏置条件。 基于环保原因，基站电源效率的优化也是电信业各公司的重要考虑事项。为降低基站的总能耗，减小它们对环境的影响，业界正在进行不懈的努力。基站每天的运行成本主要源自电能的消耗，其中，PA消耗的电能可能就占了一半以上。因此，优化PA的电源效率可提高基站的运行性能，有助于保护环境和提高经济效益。 控制漏极偏置电流，使其在温度和时间变化时保持恒定，这能够显著提高PA的总体性能，同时确保其输出功率水平保持在规定范围内。控制栅极偏置电流的一种方法是把它与一个电阻分压器固定在一起，在测试/评估阶段优化栅极电压。 虽然这种固定栅极电压解决方案颇具成本效益，但它有一个大缺点，即没有考虑到环境的变化、制造的扩展或电源电压的差异。利用一个高分辨率数模转换器(DAC)或一个分辨率较低的数字电位计来动态控制PA栅
音频功率放大器设计报告分析
目录 课程设计任务书 (2) 摘要 (3) 1 模电课设概述 (5) 1.1设计背景 (5) 1.2音频放大类别 (5) 1.3设计目的及意义 (6) 1.4开发环境Multisim 10.0简要介绍 (7) 2 课程设计内容 (8) 2.1功放电路方案的选择 (8) 2.2 BTL电路的组成 (10) 2.3 电路仿真 (13) 3 实物焊接及调试过程 (18) 3.1 焊接实物 (18) 3.2 调试过程遇到的问题及解决方法 (19) 4 总结与心得 (20) 附录 (21) 附件一实验原理图 (21) 附录二元件清单 (22) 附录三参考文献 (23) 成绩评定表 (24)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：、 题目: 音频功率放大器 初始条件：芯片：TDA2030A、极性电容、非极性电容、可变电阻、定值电阻、扬声器、 要求完成的主要任务: 1.选择合适的功放电路，如：OCL、OTL、或BTL电路。完成对高 保真音频功率放大器的设计、装备与调试； 2.输入信号Uid≤100mv,频率响应范围30Hz-3KHz； 3.在8Ω扬声器的负载下，输出功率连续可调，最大输出功率达 到6W； 4.音频信号放大后，失真≤5%。 5.效率≥60% 时间安排： 安装调试，地点： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 这学期刚学习模电课,学校要求我们完成一次课程设计任务。模电这门课程主要讲 直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL 率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器 BTL功 TDA2030A集成功放，并采用双电源电源供电。TDA2030A集成电路的特点是输出功率大，而且保护性能比较完善，其工作电压范围较广，信号失真度较小，使用两块TDA2030A组成BTL电路，输出功率可增至35W。实验用multism软件对BTL multism软件模拟 该电路由于价廉质优，使用方便，广泛应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。 BTL、TDA2030A、功率放大、multism。
音频功率放大器电路
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 TDA2030简介：TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
5G时代通讯PCB产业发展分析
技术创新，变革未来 5G时代通讯PCB产业发展分析
行业概述 PCB：5G时代加速到来，通讯PCB迎来高速成长期。5G建设提速，2020年大规模上量，基站端PA、滤波器、天线迎来变革，PCB行业迎来5G发展大机遇。 2
50 1.5G 建设提速，2020年大规模上量 2. 5G 基站相关产业链投资机会3.乘5G 浪潮，通信板将迎来高速增长期 PCB ：5G 时代加速到来，通讯PCB 迎来高速成长期
5G 建设提速，2020年大规模上量1海外5G 建设规划 三大运营商建站规划各地政府发布5G 产业发展规划 5G 基站建设投资额及数量预测 数据来源：工信部,C114,Wind,国泰君安证券研究51 2020年开始上量
2019年设备商出货量、订单量逐月显著增加 1数据来源：IHS Markit,C114,国泰君安证券研究 52 主设备商5G 基站合同数量（个）主设备商5G 基站出货量（万站）2018 年通信基站出货量市场份额Top5设备商近日最新进展
25G 基站射频前端技术变化 数据来源：国泰君安证券研究 53 每一代通讯技术的升级都将带来革命性的变化，与4G 相比，5G 连接数密度、端到端时延等将全面提升，峰值速率约是10Gbps~20Gbps ，这都对射频等部分提出了更改的要求。 ?射频前端器件能支持更多的频段：引进了5G NR 的标准，会有3.5GHz 、4.8GHz 等频段出现，以及不断重耕的L TE 频段，或者原来4G 频谱的设备件必须要支持5G 标准。 ?需要新型射频半导体：5G 引入新的CF-OFDM 波形，相比4G 有更大的峰均比，有更宽的子载波间隔，以及可动态调节的功率频率范围，这就需要设计新射频半导体（P A 等）。 ?5G 需要更多的MIMO ：在4G LTE 时代，已经做到了4×4的MIMO 。5G 的4×4下行MIMO 或是2×10的上行MIMO 可能会成为一个标准，届时需支持四个下行链路的和两个上行链路。 ?简单的双工器或将取消：双工信号虽常见（例如，低频段和中频段/高频段信号），但5G 新要求将对信号路由至天线的方式做出实质性改变。高性能天线转换开关能最大化信号连接的数量，并符合严格的CA 抑制要求，维持低插入损耗，因此也将取代简单的双工器。 5G 射频前端部分变化
音频功率放大器实验报告
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
功率放大器的设计
功率放大器的仿真设计 0 引言 各种无线通信系统的发展，大大加速了半导体器件和射频功率放大器的研究进程。射频功率放大器在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此，无线系统需要设计性能良好的放大器。而且，为了适应无线系统的快速发展，产品开发的周期也是一个重要因素。另外，在各种无线系统中由于不同调制类型和多载波通信的采用，射频工程师为减小功率放大器的非线性失真，尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用EDA工具软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步有环设计参数，同时达到加速产品开发进程的目的。 功率放大器（PA）在整个无线通信系统中是非常重要的一环，因为它的输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 1 功率放大器基础 1．1 功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系，功率放大器可分为线性放大器与非线性放大器两种。属于线性放大器的有A类、B类及AB类放大器；属于非线性的则有C类、D类、E类、F类等类型的放大器。 （1） A类放大器是所有类型功率放大器中线性最高的，其功率元件在输入信号的全部周期内均导通，即导通角为360°，但其效率却非常低，在理想状 态下效率仅达到50%，而在实际电路中，则仍限制在30%以下。 （2） B类功率放大器的功率元件只在输入正弦波之半周期内导通，即导通角仅为180°，其效率在理想状态下可达到78%，但在实际电路中所达到的效 率不会超过60%。 （3） AB类功率放大器的特性介于A类和B类放大器之间，其功率元件偏压在远比正弦波信号峰值小的非零直流电流，因此导通角大于180°但远小于360°。一般情况下，其效率介于30%~60%之间。 （4） C类功率放大器的功率元件的导通时段比半周期短，即导通角小于180°。 其输出波形为周期性脉冲，必须并联LC滤波电路后，才可得到所需要的正弦波。在理论上，C类放大器的效率可达到100%，但在实际电路中仅能
功率放大器原理功率放大器原理图
袁蒁膃蚇腿肀肃功率放大器原理功率放大器原理 图 芃蚆葿艿袂薇蒆要说功率放大器的原理，我们还是先来看看功率放大器的组成：射频功率放大器（RF PA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。 螆肇葿蚄蚆芈羁功率放大器原理 衿蚈膂袆袆膁螁高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路” 课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o；丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。 高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外，又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高，理论上可达100％，但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率）的限制。如果在电路上加以改进，使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小，则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。 我们已经知道，在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率，必须采用低频功率放大器，而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。例如，自20至20000 Hz，高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高（由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。例如，调幅广播电台（535－1605 kHz的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高，则相对频宽越小。因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。 近年来，宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器，它不采用选频网络作为负载回路，而是以频率
基站功率放大器阻抗匹配
1 引言 射频功率放大器是现代通信的关键设备之一，其重要性得到越来越多的重视。当它处于基站无线收发机的最后一级时，对于基站整个性能起着十分关键的作用。它的输出功率决定了通信距离的长短，有效覆盖面积的大小等，其效率大小影响着电池的消耗程度和使用时间[1]。 基站功率放大器要求极高的工作频率和较大的输出功率，与工作在小信号状态下的放大器在很多方面都存在不同。在小信号放大器设计中，可以使用输入共轭匹配和输出共轭匹配等方法，而在大信号状态下工作时，由于进入非线性区，功率管的最佳负载阻抗会随着输入信号的增加而改变。因此小信号放大器设计的一些方法和准则在功率放大器设计就不再适用。本文采用负载牵引法来进行输入输出匹配电路的设计。其原理是放大器在给定的一个大信号电平激励下，连续改变负载来绘制等输出功率曲线，帮助找到最大输出功率时的最佳的负载值[2]。 本文使用了Aglient公司的ADS仿真软件，运用负载牵引法设计仿真并且设计了一款基站射频功率放大器，采用的是Freescale半导体的LDMOS晶体管MRF282S。 设计参数如下：频率：2GHz；输出功率：6.5W；输出效率：>35%；三阶交调系数IMD3：<-26dBc。 2 阻抗匹配的理论基础和重要指标 要实现功率放大器的最大功率传输，需要在源和负载之间插入一个无源网络来实现源阻抗和负载阻抗的匹配，称之为匹配网络。在功率放大模块的设计中，阻抗匹配网络不合适将使电路不稳定，同时有可能出现输出功率减小、效率降低和非线性失真加大等问题。所以我们在设计匹配网络时，不能仅仅从减少功率损耗方面来进行设计，还要使其同时满足匹配、谐波衰减、带宽、驻波、线性度及实际尺寸等多项要求。通常认为，匹配网络的用途就是将给定的阻抗值变换成更合适的阻抗值，可以通过集总参数元件或者分布参数元件来实现。 2.1 集总参数元件匹配 集总参数元件匹配是指用电容、电感和电阻等分立元件组成的匹配网络，易于分析，适合GHz频段的低端以及更低的频段使用。一般来说，有双元件、T型、π型等几种匹配网络。双元件匹配网络即采用两种电抗性元件将负载阻抗变换为输入阻抗，优点是成本低，可靠性好；缺点是带宽较窄。而T型和π型匹配网络就是在双元件匹配网 基站功率放大器的阻抗匹配 崔庆虎 刘平 任晓敏 （郑州大学 信息工程学院，河南 郑州 450001） 摘 要：为了改善功率放大器在大信号、高频率情况下的工作性能，采用了高级设计系统进行基站功放的优化。针对基站功放输出功率小不能发挥预期效果的情况，提出了一种新的基站功放设计方法，并且对中心频率为2000MHz基站功放的各种参数进行了仿真优化，从而增大了基站的覆盖范围。通过同实际结果相比较验证了这种方法的有效性。 关键词：功率放大器；基站；负载牵引法；阻抗匹配；高级设计系统 中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）03-0104-04 Impedance Matching of Base Station Power Ampli? er CUI Qing-hu LIU Ping REN Xiao-min （College of Information Engineering,Zhengzhou University , Henan 450001,China）Abstract:In order to improve the performance of power ampli? er working at big signal and high frequecy, this paper optimizes the effect of base station power ampli? er with advanced design system. According to the situation that the base station power ampli? er doesn't have enough output power and it can't play the expect effect, we put forward a new method to design base station power amplifier, and then uses this method to simulate some parameters of a base station power amplifier with a center frequency of 2000MHz, to increase the coverage of the base station. Comparing with the actual results, the simulation results show that this method is very effective. Key words:power ampli? er (PA); base station; load_pull; impedance matching; advanced design system (ADS) 信息技术 Information Technology – 104 – 2012年第11卷第3期
音频功率放大器的设计毕业论文
音频功率放大器的设计毕业论文
单刀音频功率放大器的设计 摘要 本次课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放。 设计中主要采用OP07进行音频放大器的设计，OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。设计中的音频功率放大器主要由直流稳压电源、前置放大电路、二级放大电路和功率放大电路组成。前置放大电路采用了反相比例运算放大器，二级放大电路用一个低通滤波器和一个高通滤波器组成一个带通滤波器，功率放大电路采用了OCL电路。直流电源采用桥式电路进行整流，输出则采用了三端集成稳压器。 对前置放大电路和二级放大电路进行了输入、输出分析和频率响应分析。对功率放大电路进行了输入和输出功率分析。对直流电源进行了输出电压验证。最后对总电路进行了输入、输出
分析、频率响应分析、噪声分析。 关键词： OP07 音频功率放大器
目录 摘要................................................................ I Abstract.......................... 错误!未定义书签。第一章音频放大器的概述.. (1) 1.1音频放大电路的回顾 (1) 1.2音频功率放大器的介绍 (2) 1.2.1 A类(甲类)功率放大器 (3) 1.2.2 B类(乙类)功率放大器 (3) 1.2.3 AB类(甲乙类)功率放大器 (4) 1.2.4 C类(丙类)功率放大器 (4) 1.2.5 D类(丁类)功率放大器 (5) 1.3放大器的技术指标 (5) 第二章音频功率放大器的设计 (11) 2.1设计方案分析 (11) 2.2前置放大电路设计 (11) 2.3二级放大电路设计 (15) 2.2.1 低通滤波器设计 (15) 2.2.2 高通滤波器设计 (17) 2.2.3 二级放大电路电路设计 (20) 2.4功率放大器设计 (21) 2.5 直流稳压电源设计 (23)
5G时代的射频功率放大器研究报告
5G时代的射频功率放大器研究报告 5G 时代，射频功率放大器需求有望多点开花 投资建议 ?行业策略：射频功率放大器（PA）作为射频前端发射通路的主要器件，通常 用于实现发射通道的射频信号放大。5G 将带动智能移动终端、基站端及 IOT 设备射频PA 稳健增长，智能移动终端射频PA 市场规模将从2017 年的 50 亿美元增长到2023 年的70 亿美元，复合年增长率为7%，高端LTE 功率 放大器市场的增长，尤其是高频和超高频，将弥补2G/3G 市场的萎缩。 GaAs 器件是消费电子3G/4G 应用的主力军，5G 时代仍将延续，此外，物联 网将是其未来应用的蓝海。GaN 器件则以高性能特点目前广泛应用于基站、 雷达、电子战等军工领域，在5G 时代需求将迎来爆发式增长。5G 时代，射 频功率放大器需求有望多点开花，建议买入行业龙头。 推荐组合：我们认为，随着5G 进程的加快，5G 基站、智能移动终端及IOT 终端射频PA 将迎来发展良机，使用量大幅增加，看好细分行业龙头，推荐： CREE 、Skyworks、稳懋、三安光电、环旭电子，建议关注：海特高新 （海威华芯）、旋极信息（拟收购安谱隆）。 行业观点 ?5G 推动手机射频PA 量价齐升：4G 时代，智能手机一般采取1 发射2 接收 架构，预测5G 时代，智能手机将采用2 发射4 接收方案，未来有望演进为 8 接收方案。功率放大器（PA）是一部手机最关键的器件之一，它直接决定 了手机无线通信的距离、信号质量，甚至待机时间，是整个射频系统中除基 带外最重要的部分。手机里面PA 的数量随着2G、3G、4G、5G 逐渐增加。 以PA 模组为例，4G 多模多频手机所需的PA 芯片为5-7 颗，预测5G 手机内 的PA 芯片将达到16 颗之多，价值量超过7.5 美元。5G 智能终端射频前端 SIP 将是大势所趋，高通已发布5G 第二代射频前端模组，MEMS 预测，到 2023 年，用于蜂窝和连接的射频前端SiP 市场将分别占SiP 市场总量的82% 和18%。按蜂窝通信标准，支持5G（sub-6GHz 和毫米波）的前端模组将占 到2023 年RF SiP 市场总量的28%。高端智能手机将贡献射频前端模组SiP 组装市场的43%，其次是低端智能手机（35%）和奢华智能手机（13%）。 ?5G 基站，PA 数倍增长，GaN 大有可为：4G 基站采用4T4R 方案，按照三 个扇区，对应的射频PA 需求量为12 个，5G 基站，预计64T64R 将成为主流 方案，对应的PA 需求量高达192 个，PA 数量将大幅增长。目前基站用功率 放大器主要为LDMOS 技术，但是LDMOS 技术适用于低频段，在高频应用 领域存在局限性。我们研判5G 基站GaN 射频PA 将成为主流技术，逐渐侵 占LDMOS 的市场，GaAs 器件份额变化不大。GaN 能较好的适用于大规模 MIMO，预计2022 年，4G/ 5G 基础设施用RF 半导体的市场规模将达到16 亿美元，其中，MIMO PA 年复合增长率将达到135%，射频前端模块的年复 合增长率将达到119%。 ?5G 时代，窄带物联网设备射频前端迎来发展新机遇：在手机市场追求更快 更强的同时，有另外一个市场就是窄带物联网(Cat-M /NB-IoT)，NB-IoT 虽 然有要求和LTE 相同的上行功率(power class3)，但是信号的峰均比较低。另 外，NB-IoT 采用半双工方式工作，避免使用FDD 双工器，PA 后端的插入损 耗小。这些因素可以让NB-IoT 的PA 更加偏向于非线性的设计，同时采用更 小的Die 设计，从而达到节省成本和提高效率的目的。对于NB-IoT PA 来 讲，超宽带、低电压、极端温度和低成本是重点要考虑的方向。 风险提示 ?智能手机及基站射频PA 被国际巨头垄断，技术难度较大，国内进展缓慢， 合格率较低，成本居高不下，射频PA 需要持续性投入。
OCL功率放大器设计分析
设计题目：OCL功率放大器设计 姓名： 学号： 班级：14级 专业：电子信息工程 设计时间：2016 2016年 7 月 4 日
目录 概述 (3) 一、任务及要求： (4) 1.设计任务 (4) 2.设计要求 (4) 二．总体方案设计 (4) 1.设计思路 (4) 2. OCL功放各级的作用和电路结构特征 (4) 三．单元电路的选择及设计 (5) 1、设计方案 (5) 2、设计选择 (5) (1)设计一个放大器所需要的直流稳压电源 (5) (2)差分放大电路电路图 (6) (3)复合管放大电路电路图 (7) (4) U的倍增电路电路图 (7) BE 四.总体电路图 (9) 五．元器件参数的选择： (10) a.确定工作电压 V (10) CC b.功率输出级的设计： (11) c.推动级（V4）的设计 (12) d.输入级的设计 (13) 六、总结与体会 (15)
概述 (1)放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要的要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或失真较小）的输出功率，因此功率放大电路包含这一系列在电压放大电路中没有出现过的特殊问题，这些问题是： 要求输出功率尽可能大 为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此器件往往在接近极限运用状态下工作。 效率更高 (2)由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越高。 非线性失真小 (3)功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。但是，在不同场合下，对非线性失真的要求不同。 (4)功率器件的散热问题:在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件承受的电压高。为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器件的散热就成为一个重要问题了。 (5)此外，在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件承受的电压要高，通过的电流要大，功率管损坏的可能性也就比较大，所以功率管的损坏与保护问题也不容忽视。 (6)OCL功率放大器是一种一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高，动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功放电路也是定压式输出电路。
OTL功率放大器设计解析
电子技术基础课程设计任务书 20xx－20xx学年第一学期第xx周－xx周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
目录 一、设计任务 (2) 二、总体方案的设计与选择 (2) 三、总体电路图及印刷板图 (6) 四、计算机仿真 (7) 五、安装调试 (8) 六、焊接实图 (10) 七、心得体会 (11) 参考书籍 (11)
设计题目：OTL功率放大器设计 一、设计任务 （一）设计任务：设计一个OTL功率放大器 （二）设计要求： 1、要求电路采用集成电路组成； 2、额定输出功率大于等于10W； 3、负载阻抗等于８Ω； 4、采用TDA2003集成芯片。 二、总体方案的设计与选择 （一）电路原理 1、OTL功放原理 （1）乙类输出无变压器（output transformerless 简记OTL）功率放大器 图2-5-14所示乙类OTL功放电路， V 1与V 2 为互补对称管，故这种电 路也是互补对称电路。 由于电路结构上的对称性，静态下A、B对地电压均为U G /2，C 1 、C 2 端 电压U C1=U C2 =UG/2。因此，输出耦合电容又相当于一个U G /2的直流电源。图 中的A点又称中点。 图2-5-14 乙类OTL功放 当电路输入正弦信号，且u i >0时，功放管V １ 导通、V ２ 截止，电路为射 极输出器，u Ｏ≈u i ，u Ｏ 输出正半周，其振幅最多可达U Ｇ /2，；u i <0时，V １ 截 止，V ２导通，u Ｏ ≈u i ，u o 输入负半周，振幅最多可达U G /2。当U om ＝U G /2时，
LM3886功率放大器原理图及PCB
LM3886原理图： LM3886 _PCB： LM3886 3D效果图：
元器件清单： 说明封装序号0.1U R AD0.2 C14 0.1U R AD0.2 C13 0.1U R AD0.2 C12 0.1U R AD0.2 C11 0.47U RAD0.2 C4 0.47U RAD0.2 C2 0.47U RAD0.2 C3 0.47U RAD0.2 C1 0.7UH AXIAL0.6 L2 0.7UH AXIAL0.6 L1 10 AXIAL0.6 R12 10 AXIAL0.6 R11 100U RB.2/.4 C18 100U RB.2/.4 C17 10A BRIDGE-H1 DBR1 10K AXIAL0.4 R8 10K AXIAL0.4 R7 1K AXIAL0.4 R4 1K AXIAL0.4 R2 1K AXIAL0.4 R3 1K AXIAL0.4 R1 2.7 AXIAL0.5 R10 2.7 AXIAL0.5 R9 20K AXIAL0.4 R16
20K AXIAL0.4 R15 20K AXIAL0.4 R13 20K AXIAL0.4 R14 220P RAD0.2 C16 220P RAD0.2 C15 22K AXIAL0.4 R6 22K AXIAL0.4 R5 22U RAD0.2 C20 22U RAD0.2 C19 4.7U R AD0.2 C10 4.7U R AD0.2 C9 470U RB.2/.4 C8 470U RB.2/.4 C6 470U RB.2/.4 C7 470U RB.2/.4 C5 50P RAD0.2 C22 50P RAD0.2 C21 6800U RB.3/.6 C26 6800U RB.3/.6 C25 6800U RB.3/.6 C24 6800U RB.3/.6 C23 LM3886 ZIP-11V U2 LM3886 ZIP-11V U1 Output PORT2 J1 POWER FLY3 J3 SIG_INPUT PHONE J2
功率放大器电路设计资料
电子技术课程设计论文 ---功率放大器电路设计 院系：电气工程学院 专业：测控技术与仪器 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2014 年 6 月 24 日
目录 第一章绪论 (1) 第二章系统总体设计方案 (2) 2.1 功率放大电路 (2) 2.2放大器原理 (2) 2.3方案设计 (3) 2.3.1 前置放大极 (4) 2.3.3 三极管性能的简单测试 (4) 2.3.3 电路形式的选择 (4) 2.3.4 电路原理 (5) 第三章仿真及电路焊接及调试 (6) 3.1 Protues 简介 (6) 3.2 原理图绘制的方法和步骤 (6) 3.3 电路板的制作 (9) 3.4 电路焊接 (9) 3.5 元器件安装与调试 (10) 第四章元器件介绍 (11) 4.1 LM386 (11) 4.2 9013晶体管 (12) 4.3电容 (13) 4.4 扬声器 (13) 4.5驻极体 (14) 第五章总结 (15) 致谢 (16) 附录 (17)
第一章绪论 现在多用于高校功放课程设计的有两种电路，一种是集成功放 LM386组成的音频功率放大电路，一种是集成功放TDA2030A组成的音频功率放大电路。我们此次的课程设计所用的芯片是集成功放LM386。 本次音频功率放大系统的设计，我们采用了LM386音频功率放大器作为核心元件。它具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，主要应用于低电压消费类产品，广泛应用于录音机和收音机之中。应用LM386时，为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。
新型定压输出功率放大器电路分析与维修图解
新型定压输出功率放大器电路分析与维修图解 定压输出的功放过去叫扩音机，在农村和企业常作广播系统使用，近年来在宾馆、饭店、广场播放背景音乐也得到广泛应用。目前流行的定压功放一改过去推挽输出的功率放大电路，而是采用如彩页附图REESOUND MA－300这种新型功放电路。如ET－5350、MP－600P等机型都采用了这种电路。 从电路图中可看出这种功放电路与普通OCL功率放大器有很大区别。普通的家用或专业功放电路功率管均采用发射极输出形式，功率输出由中点通过负载到公共地构成回路。此电路功率管却是集电极输出方式，PNP和NPN不同极性的功率管集电极直接连在一起，输出中点与信号输入地连接。电源变压器B1次级单绕组120V经桥式整流后通过C1、C2、R1、R2分压形成正负电源（±60V)和悬浮地。作为负载的输出变压器B2的初级绕组就跨接在输入地和悬浮地之间。有资料把这种电路形式叫电流源激励共射输出放大电路。功率管不在大环路反馈环之内，克服了功率管温度特性不稳定的缺点，并充分发挥了集电极输出电压增益高的优点ZD1、ZD2两个3V稳压管相对着跨接在输入端与地之间，可防止输入信号过强。T1、T2、T3、T4组成双差分放大电路，反馈信号不象普通电路取自中点而是取自悬浮地。送往下级的信号不是由输入管集电极取出，而是从反向输入管集电极取出，这也是与传统OCL电路的不同之处。T5、T6和T7、T8组成共射共基电压放大电路，用D1、D2，D3、D4发光二极管给T6、T7基极提供稳定的电压可减小因电压波动而引起的
非线性失真。T9是恒压偏置管，热敏电阻Rt并联在T9基极的上偏置电路里，安装在散热片上，起到温度补偿的功能。ZD3、ZD4两个12V稳压管和电阻电容给前两级提供稳定电压，有效的隔离了功率输出引起的电压波动。T10、T11，T12、T13构成复合电流放大级，ZD5、ZD6的加入可防止信号过强时引起对功率管的过激励，是一种新颖的保护电路。T14－T23是五对功率管（原电路板有六对位置只装五对），因采用这种新电路使功率管安装很方便，不用云母片而直接固定在方桶型散热片上（配有风机）。C3、R3是茹贝尔补偿网络，克服输出变压器纯感性负载造成的高频移相自激。T24、T25组成过流检测电路，T26是悬浮地直流检测电路。当电路过流或悬浮地直流偏移严重时两个检测电路就会使继电器驱动电路截止，释放继电器起到保护作用。T27、T28是继电器J驱动电路，温度继电器Jt是常闭型，安装在散热片上。当散热片温度过高时，Jt由常闭转为打开状态，T28失去偏置而截止，继电器J释放，触点JK打开而停止功率输出。因扬声器是通过线间变压器和输出变压器与直流电路隔离，不存在开机电流冲击现象，因此继电器不需要延迟闭合，开机就吸和。也有机型采用继电器常态不吸和，利用常闭触点接通负载，在有故障时继电器吸和断开负载。输出变压器B2次级设置有20V、70V、100V三档，其中20V可直接配接16Ω25W号筒喇叭。100V输出需经过定压式线间变压器再连接号筒喇叭或吸顶扬声器、室外音柱。为适应饭店多套客房背景音乐的控制，有的机型面板还设置了四个选择开关，背后增加了四组接线柱，按下某个选择开关相应一路就接入100V输出端。