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    USB供電、915 MHz ISM無線電頻段、具有過温管理功能的1 W功率放大器

    電路功能與優勢 國際電信聯盟(ITU)分配了免許可的915 MHz工業、科學和醫學(ISM)無線電頻段供區域2使用,該區域在地理上由美洲、格陵蘭島和一些東太平洋羣島組成。在該區域內,多年來無線技術和標準的進步使此頻段在短距離無線通信系統中頗受歡迎。該ISM頻段對應用和佔空比沒有任何限制,常見用途包括業餘無線電、監視控制與數據採集(SCADA)系統以及射頻識別(RFID)。 但是,無論何種應用,該頻段中的無線電傳輸都要求信號鏈電路之後有一個放大器模塊來驅動天線。在美國,根據FCC的規定,對於使用直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)的50通道無線電系統,以及對於使用FHSS的少於50個通道的無線電系統,採用915 MHz ISM頻段的擴頻發射機的最大峯值輸出功率分別為36 dBm和30 dBm。 圖1.CN-0522簡化功能框圖 電路描述 工作在915 MHz ISM頻段 電路的RF輸入信號必須通過表面聲波(SAW)濾波器,以將驅動放大器的輸入限制為902 MHz至928 MHz頻段。選擇濾波器時,必須在帶內平坦度和帶外抑制之間取得平衡。在選擇過程中,應注意SAW濾波器也是插入損耗的來源,它會降低信號鏈的總增益。 該參考設計所用的SAW濾波器的典型最大插入損耗為2.9 dB,端接阻抗為50Ω。 放大器 ADI公司的兩級RF功率放大器 ADL5605的工作頻率範圍為700 MHz至1 GHz,典型增益為23.0 dB,最小噪聲係數為4.7 dB,從881 MHz±13 MHz開始的最小輸出三階交調截點(IP3)為43.4 dBm。 有源偏置已集成在ADL5605中,只需將5 V電壓施加於VBIAS引腳並通過RF扼流電感(L1)施加於RFOUT引腳,便可設置兩個放大器級的最優偏置點。建議使用18 nH的電感,因為這也會為915 MHz ISM頻段提供一定的輸出匹配。為了濾除電源線上的RF信號和高頻噪聲,ADL5605的輸出級偏置以及VCC和VBIAS引腳上均需要三個去耦電容。 圖2.ADL5605功能框圖 阻抗匹配 對於915 MHz ISM頻段,ADL5605的RFIN引腳上不需要外部匹配元件。同時,使用微帶線作為電感,並連接一個額外的串聯電感(L2)和一個並聯電容(COUT),即可將其RFOUT引腳輕鬆匹配至50Ω。RFIN和RFOUT引腳均需要外部隔直流電容。 圖3.ADL5605 RFOUT匹配參數 根據ADL5605數據手冊,當放大器的工作頻率高於868 MHz時,L2和C OUT的推薦值分別為1.6 nH和8.0 pF。這些元件的正確佈局對於匹配至關重要。然而,在Keysight Advanced Design System (ADS)軟件中對該參考設計進行仿真得到的建議元件間距值為:λ1 = 94.5 密耳,λ2 = 240 密耳(與925 MHz至961 MHz頻段相同,參見ADL5605數據手冊)。這些值是從元件中心測量到放大器的邊緣。 小信號性能和相位噪聲 該設計產生的S參數和相位噪聲測量結果如圖4和圖5所示。在915 MHz的中心頻率,該電路實現了20 dB的增益,輸入和輸出回波損耗分別大於11 dB和6 dB。該系統的相位噪聲很低,在10 kHz和100 kHz的頻率偏移時,相位噪聲值低於-110 dBc/Hz;在1 MHz和10 MHz的頻率偏移時,相位噪聲值分別低於-130 dBc/Hz和-140 dBc/Hz。 圖4.輸入回波損耗(S11)、反向隔離(S12)、正向增益(S21)、輸出回波損耗(S22)與頻率的關係 圖5.相位噪聲與頻率偏移的關係(915 MHz輸入) 設計的輸出功率(POUT)與輸入功率(PIN)的關係圖如圖6所示,確認在大約11 dBm的輸入電平下實現了1 W的最大輸出電平。 圖6.POUT與PIN的關係(915 MHz輸入) 此設計的RF輸入以SAW濾波器或放大器的最大額定值(以較低者為準)為限。使用默認板載SAW濾波器時,電路的最大輸入為15 dBm。ADL5605本身可以處理高達20 dBm的輸入。 過温管理 利用ADI公司的 ADT6402温度開關實現過温管理功能以監視板温度,在其達到設定的閾值時禁用放大器,從而讓EVAL-CN0522-EBZ冷卻。該温度傳感器的精度很高,典型額定值為±0.5°C(最大值為+6°C,從-45°C到+ 115°C),在整個額定温度範圍內都能保持高精度和線性度,無需用户校準或校正。 圖7.ADT6402功能框圖 S0、S1和S2引腳的狀態選擇ADT6402的温度斷路點和遲滯。CN-0522的引腳S2硬連線至VCC,而引腳S0和S1可利用焊接跳線JP1和JP2連接至VCC或GND(或保持浮空)。這些引腳配置將温度斷路點和遲滯選項限制為表1所列的選項。 1 0 表示引腳接GND,1表示引腳接VCC,"浮空"表示引腳浮空。 由於ADL5605的散熱特性良好,建議將斷路點設置為至少95°C。 ADT6402具有一個高電平有效推輓輸出(TOVER/TUNDER),該輸出在温度測量值超過斷路點時使能。TOVER/TUNDER通過緩衝門連接到ADL5605的DISABLE引腳,當温度開關跳閘時,放大器關斷,只有在系統冷卻到斷路點以下的温度(加上遲滯)之後才再次開啓。緩衝門確保放大器(ADL5605)的DISABLE引腳的5 V邏輯電平和1.4 mA電流要求得到滿足。 為了獲得最佳性能,必須使ADT6402的GND引腳和熱源的GND引腳的熱阻最小。因此,ADT6402安裝在EVAL-CN0522-EBZ的背面,靠近連接至ADL5605裸露焊盤的散熱通孔。 佈局考慮 功率放大器在使用時會產生大量熱量,因此必須特別注意電路的散熱。為了減輕功耗影響,EVAL-CN0522-EBZ設計有三層厚的接地層,並在ADL5605周圍和下方佈置了多個散熱通孔。 在Cadence® Sigrity™ PowerDC™軟件中對CN-0522設計進行的仿真表明,在正常工作期間,放大器周圍的印刷電路板(PCB)温度接近85°C。為了實現較小尺寸,沒有在板上增加用於放置散熱器的條件。但是,CN-0522設計有過温管理功能,可將EVAL-CN0522-EBZ温度保持在系統性能最佳的水平。此特性還能防止ADL5605芯片達到其最高結温。 圖8.CN-0522 PCB熱仿真(主面) 使用LTM8045進行USB電源管理 CN-0522的電源通過microUSB端口供應,並由LTM8045 μModule調節。這個小型、獨立的DC-DC轉換器簡化了穩壓器電路設計,因為它已經包括了電流模式控制器和用於低噪聲放大器電源的功率器件。 該設計在正常工作期間大約需要307 mA電流,主要由ADL5605消耗(ADT6402僅需要30μA)。但請注意,ADL5605在較高輸出電平下會消耗更多電源電流。例如,根據ADL5605數據手冊所述,輸出為30 dBm時,電流消耗大於560 mA。CN-0522中使用的所有有源器件僅需要5 V單直流電源。 配置為單端初級導體(SEPIC)時,LTM8045的輸出電壓由VOUT+和FB引腳之間的反饋電阻(RFB)的值設置,該電阻值通過公式1計算。 其中: RFB 為反饋電阻,單位為kΩ。 VOUT 為期望輸出電壓,單位為V。 對於5 V的輸出電壓,該公式得出的RFB值為45.3kΩ,在CN-0522中實現為兩個並聯的60.4kΩ和182kΩ電阻,以提供兩條反饋路徑(參見圖9)。 圖9.LTM8045配置為5 V SEPIC(VOUT側) 為使LTM8045開關瞬變引入的噪聲最小,穩壓輸出通過一個阻尼LC濾波器和一個鐵氧體磁珠。該濾波器用於抑制80 MHz至150 MHz的開關噪聲。圖10顯示了LTspice®中仿真的LTM8045輸出噪聲的FFT圖。 圖10.使用LTspice得到的LTM8045輸出噪聲FFT圖 LTM8045的開關頻率由RT引腳和GND之間的外部電阻設置,電阻值通過公式2計算。 其中: RT 為外部電阻,單位為kΩ。 fOSC為期望開關頻率,單位為MHz。 對於5 V的輸入和輸出電壓電平,根據數據手冊所述,LTM8045的最佳開關頻率為800 kHz。將此值代入公式2中的fOSC,可計算出外部電阻值為115 kΩ。對於該配置,推薦的輸入和輸出電容分別為4.7μF和100μF。 圖11.LTM8045配置為5 V SEPIC(VIN側) 為了限制啓動期間 來自電源的浪湧電流,LTM8045設計有軟啓動功能,該功能使用SS和GND之間的外部電容實現。要計算軟啓動時間,請使用公式3。 其中: tSS 為軟啓動時間,單位為秒。 CSS為外部電容,單位為μF。 此設計使用兩個並聯連接的0.1μF電容作為軟啓動電容,因此軟啓動時間約為367 ms。 常見變化 如果不需要1 W的功率水平,HMC450可以用作915 MHz ISM頻段的替代驅動放大器。與ADL5605相比,HMC450具有更高的增益、噪聲係數和輸入回波損耗,但代價是輸出匹配要求更高,並且輸出IP3和輸出1 dB壓縮點(P1dB)較低。HMC450的飽和輸出電平僅為700 mW左右。 如果使用HMC450,則温度開關必須替換為ADT6401,其與ADT6402引腳兼容且有相同的規格,但輸出為低電平有效輸出。 ADI公司還提供類似的用於在2.45 GHz ISM頻段中進行傳輸的放大器設計。有關更多信息,請參閲 電路筆記CN-0417。 電路評估與測試 本節介紹用於測試CN-0522的S參數和相位噪聲的設置和步驟。 有關更多信息,請參閲CN-0522用户指南。 圖12.EVAL-CN0522-EBZ頂視圖 圖13.EVAL-CN0522-EBZ底視圖 設備要求 進行測試需要如下設備: · EVAL-CN0522-EBZ · Keysight® E5061B矢量網絡分析儀 · Rohde & Schwarz® SMA100A信號發生器 · Rohde & Schwarz FSUP信號源分析儀 · 5 V交流/直流USB電源適配器 · USB A型轉microUSB電纜 · SMA電纜 · 20 dB衰減器(選配),用於信號源分析儀的輸入保護 設置與測試 要測量S-參數,請執行以下步驟: 1. 將矢量網絡分析儀設置為所需的測量條件。頻率範圍必須設置為包括902 MHz至928 MHz頻段,而源電平必須設置為0 dBm。 2. 使用校準套件對矢量網絡分析儀執行完整的2端口校準。請注意,EVAL-CN0522-EBZ的RF輸入(J1)可以直接連到測試端口,因此測試設置僅需要一根測量電纜。 3. 使用5 V電源適配器和microUSB電纜為EVAL-CN0522-EBZ供電。 4. 使用校準的測試設置將EVAL-CN0522-EBZ連接在矢量網絡分析儀的測試端口上。 5. 將測量值設置為所需的S參數。 6. 在矢量網絡分析儀上執行自動縮放功能。如果需要,隨後可調整比例。 圖14.S參數測量設置 要測量相位噪聲,請執行以下步驟: 1. 將信號源分析儀設置為所需的測量配置。 2. 將信號發生器的輸出設置為915 MHz的頻率和0 dBm的電平。 3. 如果設備可以處理放大器輸出(0 dBm輸入時約為20 dBm),請參考信號源分析儀數據手冊上的最大輸入電平。如有必要,將衰減器連接到信號源分析儀的輸入。 4. 使用5 V電源適配器和microUSB電纜為EVAL-CN0522-EBZ供電。 5. 將信號發生器的輸出連接到EVAL-CN0522-EBZ的RF輸入(J1)。 6. 將EVAL-CN0522-EBZ的RF輸出(J2)連接到信號源分析儀。 7. 在信號源分析儀上執行測量運行。 圖15.相位噪聲測量設置

    時間:2020-12-25 關鍵詞: USB 功率放大器 ADI

  • 大佬帶你認識功率放大器,功率放大器5大分類介紹

    大佬帶你認識功率放大器,功率放大器5大分類介紹

    功率放大器在現實中具備諸多適用,如A類功率放大器等。在往期文章中,小編對功率放大器的技術指標、功率放大器的工作原理、功率放大器的定義等知識有所介紹。為增進大家對功率放大器的認識,本文將對功率放大器的分類予以探討。如果你對本文內容具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 功率放大器(簡稱:功放)(Power Amplifier)“功率放大器”,顧名思義,是將“功率”放大的放大器。進入微弱的信號,如話筒、VCD、微波等等送到前置放大電路,放大成足以推動功率放大器信號幅度,最後後級功率放大電路推動喇叭或其它設備,它最大的功用,是當成”輸出級”(Output Stage)使用。從另一個角度來看,它是在做大信號的電流放大,以達到功率放大的目的。從廣義上來説功率放大器不侷限於音頻放大,很多場合都會用到它,如射頻、微波、激光等等。 一、純甲類功率放大器 純甲類功率放大器又稱為A類功率放大器(Class A),它是一種完全的線性放大形式的放大器。在純甲類功率放大器工作時,晶體管的正負通道不論有或沒有信號都處於常開狀態,這就意味着更多的功率消耗為熱量。純甲類功率放大器在汽車音響的應用中比較少見,像意大利的Sinfoni高品質系列才有這類功率放大器。這是因為純甲類功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,音響發燒友們對它的聲音表現津津樂道。 二、乙類功率放大器 乙類功率放大器,也稱為B類功率放大器(Class B),它也被稱為線性放大器,但是它的工作原理與純甲類功率放大器完全不同。B類功放在工作時,晶體管的正負通道通常是處於關閉的狀態除非有信號輸入,也就是説,在正相的信號過來時只有正相通道工作,而負相通道關閉,兩個通道絕不會同時工作,因此在沒有信號的部分,完全沒有功率損失。但是在正負通道開啓關閉的時候,常常會產生跨越失真,特別是在低電平的情況下,所以B類功率放大器不是真正意義上的高保真功率放大器。在實際的應用中,其實早期許多的汽車音響功放都是B類功放,因為它的效率比較高。 三、甲乙類功率放大器 甲乙類功率放大器也稱為AB類功率放大器(Class AB),它是兼容A類與B類功放的優勢的一種設計。當沒有信號或信號非常小時,晶體管的正負通道都常開,這時功率有所損耗,但沒有A類功放嚴重。當信號是正相時,負相通道在信號變強前還是常開的,但信號轉強則負通道關閉。當信號是負相時,正負通道的工作剛好相反。AB類功率放大器的缺陷在於會產生交越失真,但是相對於它的效率比以及保真度而言,都優於A類和B類功放,AB類功放也是目前汽車音響中應用最為廣泛的設計。 四、D類功率放大器 D類放大器與上述A,B或AB類放大器不同,其工作原理基於開關晶體管,可在極短的時間內完全導通或完全截止。兩隻晶體管不會在同一時刻導通,因此產生的熱量很少。這種類型的放大器效率極高(90%左右),在理想情況下可達100%,而相比之下AB類放大器僅能達到78.5%。不過另一方面,開關工作模式也增加了輸出信號的失真。D類放大器的電路共分為三級:輸入開關級、功率放大級以及輸出濾波級。D類放大器工作在開關狀態下可以採用脈寬調製(PWM)模式。利用PWM能將音頻輸入信號轉換為高頻開關信號,通過一個比較器將音頻信號與高頻三角波進行比較,當反相端電壓高於同相端電壓時,輸出為低電平;當反相端電壓低於同相端電壓時,輸出為高電平。 在D類放大器中,比較器的輸出與功率放大電路相連,功放電路採用金屬氧化物場效應管(MOSFET)替代雙極型晶體管(BJT),這是由於前者具有更快的響應時間,因而適用於高頻工作模式。D類放大器需要兩隻MOSFET,它們在非常短的時間內可完全工作在導通或截止狀態下。當一隻MOSFET完全導通時,其管壓降很低;而當MOSFET完全截止時,通過管子的電流為零。兩隻MOSFET交替工作在導通和截止狀態的開關速度非常快,因而效率極高,產生的熱量很低,所以D類放大器不需要很大的散熱器。 D類功放還有其它許多的稱法,如T類等,它們都是D類功放的一種變形。在實際應用中,直到1980以後,由於MOSFET的出現,這種開關式功放才得以迅速發展。在實際的發展過程中,雖然有高效率,但同時也有高失真,高噪聲以及較差的阻尼因素。隨着技術的發展,這類缺陷將越來越少,估計未來D類功放在汽車音響領域中會得到更加廣泛的應用。 五、T類放大器 T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調製D類功率放大器相同,功率晶體管也是工作在開關狀態,效率和D類功率放大器相當。但它和普通D類功率放大器不同的是:首先,它不是使用脈衝調寬的方法,Tripath公司發明了一種稱作數碼功率放大器處理器“Digital Power Processing (DPP)”的數字功率技術,它是T類功率放大器的核心。它把通信技術中處理小信號的適應算法及預測算法用到這裏。輸入的音頻信號和進入揚聲器的電流經過DPP數字處理後,用於控制功率晶體管的導通關閉。從而使音質達到高保真線性放大。 其次,它的功率晶體管的切換頻率不是固定的,無用分量的功率譜並不是集中在載頻兩側狹窄的頻帶內,而是散佈在很寬的頻帶上。使聲音的細節在整個頻帶上都清晰可“聞”。此外,T類功率放大器的動態範圍更寬,頻率響應平坦。DDP的出現,把數字時代的功率放大器推到一個新的高度。在高保真方面,線性度與傳統AB類功放相比有過之而無不及。 以上便是此次小編帶來的“功率放大器”相關內容,通過本文,希望大家對功率放大器的分類具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-19 關鍵詞: 分類 指數 功率放大器

  • 功率放大器有哪些技術指標?功率放大器的工作原理為何?

    功率放大器有哪些技術指標?功率放大器的工作原理為何?

    為增進大家對功率放大器的瞭解,本文將基於兩點對功率放大器予以介紹:1. 功率放大器的技術指標有哪些?2. 功率放大器的原理是什麼?如果您正在學習功率放大器相關知識,抑或對於本文即將介紹的功率放大器相關內容具有興趣,不妨和小編一起往下探索哦。 一、功率放大器的技術指標 1.額定功率 是指連續的正弦波功率,在1kHz正弦波輸入及一定的負載下,諧波失真小於1%所輸出的功率,表示成W/CH(瓦/聲道),一般來説,額定功率越大,造價越高。 2.總諧波失真 是指高次諧波佔基波的百分比,總諧波失真越小越好,好的功率放大器的總諧波失真能達到0.02% 3.轉換率 單位時間上升的電壓幅度,單位為伏/微秒,它反映了功率放大器對瞬態聲音信號的跟蹤能力,是一種瞬態特性指標。 4.阻尼因子 其定義為功率放大器的負載阻抗(大功率管內部電阻加上音箱的接線線阻),例如8Ω:0.04Ω=200:1,一般要求比值比較大,但不能太大,太大會覺得揚聲器發聲單薄,太小則會使聲音混濁,聲音層次差,聲像分佈不佳。 5.輸出阻抗 通常有8Ω、4Ω、2Ω等值,此值越小,説明功率放大器負載能力越強。就單路而言,額定負載為2Ω的功率放大器,可以帶動4只阻抗為8Ω的音箱發聲,並且失真很小。 二、功率放大器原理 利用三極管的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波,即交流信號電流,三極管的集電極電流永遠是基極電流的β倍,β是三極管的交流放大倍數,應用這一點,若將小信號注入基極,則集電極流過的電流會等於基極電流的β倍,然後將這個信號用隔直電容隔離出來,就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號,這現象成為三極管的放大作用。經過不斷的電流放大,就完成了功率放大。 1.平衡輸入、不平衡輸入插口 2.平衡—不平衡轉換級,其作用是將平衡輸入信號轉換成不平衡信號。 3.線路輸出隔離級,其作用是將輸入到本功率放大器的信號通過有源隔離後再向外輸出。當一路信號要同時驅動多台功率放大器時,採用簡單並機方式會降低總的合成輸出阻抗,其結果是使得前級設備的實際輸出信號幅度降低,也就是個功率放大器實際得到的輸入信號幅度降低,如果採用這種方式轉接後,沒信號的負載阻抗,都相當於一台功率放大器的輸入阻抗。 4.音量調節級,實際上是通過電位器從總輸入信號中取需要的量加到後級,使輸出功率為需要的值。 5.輸入級,次級的主要任務是起緩衝作用,同時提供一定的電壓放大量,並且在如果功率放大器出現削波現象時給出消波指示,以便操作者將音量適當減小,這一集往往採用差分放大器電路形式。 6.主電壓放大級,本級提供大的電壓放大倍數,整個功率放大器的開環電壓放大倍數主要靠本級提供。 7.預推動級,由於主電壓放大級,只能提供極小的輸出信號電流,所以本級主要是將主電壓放大及提供的微小信號電流進行初步放大,將信號電流放大幾十倍到一百多倍,而對信號電壓不僅沒有放大,反而稍微有一些降低,這一級採用射極跟隨器電路,也就是共集電極電路。 8.推動級,將已經被預推動級放大了的信號電流進一步放大,對信號電流的放大倍數大約在幾十倍到一百多倍,以便給功率輸出級提供足夠的信號驅動電流,與預推動級一樣,對信號電壓不僅沒有放大,反而稍微有一些降低,這一級也採用射極跟隨器電路。 9.功率輸出級,本集,將再一次對信號電流進行放大,與預推動級和推動級一樣,對信號電壓不僅沒有放大,反而稍微有一些降低,這一級也採用射極跟隨器電路,本級是整台功率放大器這一通道的最後輸出級,其輸出電壓取決於加到本級的驅動信號電壓,而輸出電流則主要取決於輸出信號電壓與負載阻抗的比值,這裏説主要取決於的意思是輸出電流不能隨負載阻抗的無限減小而無限增大,如果超出本級的電流放大倍數與加到本級的驅動信號電流之乘積,則本級將無力提供,最大輸出信號電流也受為本級工作提供的直流工作電源輸出電流的限制,實際上更主要的是輸出功率晶體管的參數限制,所以使用功率放大器時一定要注意不使功率放大器過載,否則有可能超出輸出功率晶體管的能力,而使功率放大器損壞。 以上便是此次小編帶來的“功率放大器”相關內容,通過本文,希望大家對功率放大器的技術指標以及功率放大器的工作原理具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-19 關鍵詞: 工作原理 指數 功率放大器

  • 功率放大器有什麼特點?功率放大器的作用是什麼?

    功率放大器有什麼特點?功率放大器的作用是什麼?

    功率放大器是生活中的常見器件之一,但是對於功率放大器你真的瞭解嗎?為增進大家對功率放大器的認識,本文將對功率放大器的定義、用途、功率放大器的特點以及功率放大器的作用予以介紹。如果你對功率放大器具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、功率放大器定義+用途 功率放大器,簡稱功放,是對音頻信號進行電壓電流綜合放大,以得到功率放大的。功率放大器在系統圖中的位置是揚聲器系統前面,它的輸出直接送到揚聲器系統,用於驅動揚聲器系統,由於功率放大器的輸出靈敏度一般在0db左右,所以加到功率放大器的輸入信號一般取自調音台或周邊設備的0db輸出信號。而對於像傳聲器等低電平的輸出信號,必須經過前置放大器放大或調音台進行電壓放大後,才能推動功率放大器。前置放大器,調音台或周邊設備輸出的都是電壓信號,只能輸出極小的電流,不是功率信號,所以它們不能用來驅動揚聲器系統,必須經過功率放大器將音頻信號進一步作電壓放大,最後對電流和功率進行放大,使其具有足夠的功率輸出,才足以推動揚聲器系統工作,輻射聲音,也就是推動音箱正常工作。 二、功率放大器特點 1、能夠輸出較大的功率,這裏所指的大功率通常是指1W以上的功率; 2、具有較高的功率轉換效率,功率放大器是一種能量轉換電路,因此轉化效率是功率放大器的重要指標之一,假設Po是路的輸出功率,Ps是直流電源提供的功率,Pc是管耗,則轉化效率定義為Ƞ=Po/Ps*100%; 3、具有較小的非線性失真,總諧波失真係數(THD),用輸出信號的總諧波分量的均方根值與基波分量有效值的百分比來表示,諧波失真是由於系統的不完全線性造成的; 4、功率管散熱問題:功率管是電路中最易損壞的器件,主要原因是由於管子的實際耗散功率超過了額定數值,功率管的耗散功耗取決於管子內部集電極的結温,當温度超過管子所能承受的最高温度時,管子電流急劇增大而使晶體管燒壞(硅管的温度120℃~200℃,鍺(zhe)管的温度為85℃左右。 三、功率放大器的作用 1.前級功放 前級功放主要作用是對信號源傳輸過來的節目信號進行必要的處理和電壓放大後,再輸出到後級功放。它就像鐵路岔道一樣,控制切換哪一路音源信號接入功放,哪一路音源信號與功放斷開。 2.後級功放 後級功放是進行單純功率放大的部分,它的作用就是儘可能原原本本地放大來自於前級的信號,我們對後級的要求是,放大倍數儘可能高,而放大後信號的失真程度應儘可能低。除放大電路外,還設計有各種保護電路,如短路保護、過壓保護、過熱保護、過流保護等。 放大音量:功率放大器最主要的作用就是用來放大音量的,一般就是使用在家用音響 以及各種音響設備上的。功率放大器的安裝也是比較簡單的,很多的音響設備都會自帶一些功率放大器,但是由於不能滿足需要所以一些人會自己安裝一個功率放大器。 提高音質:功率放大器除了放大音量之外,還具有提高音質的作用。但是需要注意的是隻有正確的安裝了功率放大器,它才能夠有效的提高我們的音響系統的音質。 3.用於軍用領域 功率放大器的很重要的一個作用就是使用在軍事方面,主要就是將捕捉到的信號放大。由於我們捕捉到的聲音信號是非常小的,難以獲取有效信息,這時候我們就可以使用功率放大器將信號放大。 4.音頻功率放大器的作用 音頻放大器有兩種:一種是專用於音頻放大的運算放大器,它在音頻範圍內有比較好的性能(主要是頻響特性和失真特性,好的音頻放大器這兩個特性都非常好),一般用於音響的前置放大級。 另一種是音頻功放,也就是功率放大電路,用於音響的驅動級,可以驅動功率比較大的喇叭或者音響,使之發出聲音。 以上便是此次小編帶來的“功率放大器”相關內容,通過本文,希望大家對功率放大器的定義、特點和作用具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-19 關鍵詞: 特點 指數 功率放大器

  • 常見的功率放大器的分類及其特點,你瞭解嗎?

    常見的功率放大器的分類及其特點,你瞭解嗎?

    什麼是功率放大器?功率放大器(英文名稱:power amplifier),簡稱“功放”,是指在給定失真率條件下,能產生最大功率輸出以驅動某一負載(例如揚聲器)的放大器。 甲類工作狀態:整個工作週期內晶體管的集電極電流始終是流通的,放大器的效率最低,帶來的是非線性失真度比較小。一般用於對失真比較敏感的場合,比如HI-FI音響。 乙類工作狀態:半個週期工作另半個週期截止,乙類工作狀態也稱為B類工作狀態。兩隻互補的晶體管推輓工作,效率比甲類功放高,但存在交越失真的問題,一般功率放大器採用這種形式。 甲乙類工作狀態:它是介於甲類和乙類之間的工作狀態,即晶體管工作週期大於一半,這種功放的特性介於甲類和乙類。 丙類工作狀態:這種狀態下,晶體管工作的時間小於半個週期,丙類工作狀態又稱為C類工作狀態,丙類功放一般用於高頻的諧振功放。 丁類工作狀態:把聲音信號調製為PWM形式,晶體管工作在開關狀態,輸出端通過LC濾波器恢復信號波形。效率高,高頻特性差,用於小型化電池供電以及要求高效率的場合。 根據工作狀態的不同,功率放大器分類如下: 傳統線性功率放大器的工作頻率很高,但相對頻帶較窄,射頻功率放大器一般都採用選頻網絡作為負載迴路。射頻功率放大器可以按照電流導通角的不同,分為甲 (A)、乙(B)、丙(C)三類工作狀態。甲類放大器電流的導通角為360°,適用於小信號低功率放大,乙類放大器電流的導通角等於180°,丙類放大器電流的導通角則小於180°。乙類和丙類都適用於大功率工作狀態,丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高的。射頻功率放大器大多工作於丙類,但丙類放大器的電流波形失真太大,只能用於採用調諧迴路作為負載諧振功率放大。由於調諧迴路具有濾波能力,迴路電流與電壓仍然接近於正弦波形,失真很小。 開關型功率放大器(Switching Mode PA,SMPA),使電子器件工作於開關狀態,常見的有丁(D)類放大器和戊(E)類放大器,丁類放大器的效率高於丙類放大器。SMPA將有源晶體管驅動為開關模式,晶體管的工作狀態要麼是開,要麼是關,其電壓和電流的時域波形不存在交疊現象,所以是直流功耗為零,理想的效率能達到100%。 傳統線性功率放大器具有較高的增益和線性度但效率低,而開關型功率放大器具有很高的效率和高輸出功率,但線性度差。具體見下表: 電路組成 放大器有不同類型,簡化之,放大器的電路可以由以下幾個部分組成:晶體管、偏置及穩定電路、輸入輸出匹配電路。 1、晶體管 晶體管有很多種,包括當前還有多種結構的晶體管被髮明出來。本質上,晶體管的工作都是表現為一個受控的電流源或電壓源,其工作機制是將不含內容的直流的能量轉化為“有用的”輸出。直流能量乃是從外界獲得,晶體管加以消耗,並轉化成有用的成分。不同的晶體管不同的“能力”,比如其承受功率的能力有區別,這也是因為其能獲取的直流能量的能力不同所致;比如其反應速度不同,這決定它能工作在多寬多高的頻帶上;比如其面向輸入、輸出端的阻抗不同,及對外的反應能力不同,這決定了給它匹配的難易程度。 2、偏置電路及穩定電路 偏置和穩定電路是兩種不同的電路,但因為他們往往很難區分,且設計目標趨同,所以可以放在一起討論。 晶體管的工作需要在一定的偏置條件下,我們稱之為靜態工作點。這是晶體管立足的根本,是它自身的“定位”。每個晶體管都給自己進行了一定的定位,其定位不同將決定了它自身的工作模式,在不同的定位上也存在着不同的性能表現。有些定位點上起伏較小,適合於小信號工作;有些定位點上起伏較大,適合於大功率輸出;有些定位點上索取較少,釋放純粹,適合於低噪聲工作;有些定位點,晶體管總是在飽和和截至之間徘徊,處於開關狀態。一個恰當的偏置點,是正常工作的礎。在設計寬帶功率放大器時,或工作頻率較高時,偏置電路對電路性能影響較大,此時應把偏置電路作為匹配電路的一部分考慮。 偏置網絡有兩大類型,無源網絡和有源網絡。無源網絡(即自偏置網絡)通常由電阻網絡組成,為晶體管提供合適的工作電壓和電流。它的主要缺陷是對晶體管的參數變化十分敏感,並且温度穩定性較差。有源偏置網絡能改善靜態工作點的穩定性,還能提高良好的温度穩定性,但它也存在一些問題,如增加了電路尺寸、增加了電路排版的難度以及增加了功率消耗。   穩定電路一定要在匹配電路之前,因為晶體管需要將穩定電路作為自身的一部分存在,再與外界接觸。在外界看來,加上穩定電路的晶體管,是一個“全新的”晶體管。它做出一定的“犧牲”,獲得了穩定性。穩定電路的機制能夠保證晶體管順利而穩定的運轉。 3、輸入輸出匹配電路 匹配電路的目的是在選擇一種接受的方式。對於那些想提供更大增益的晶體管來説,其途徑是全盤的接受和輸出。這意味着通過匹配電路這一個接口,不同的晶體管之間溝通更加順暢,對於不同種的放大器類型來説,匹配電路並不是只有“全盤接受”一種設計方法。一些直流小、根基淺的小型管,更願意在接受的時候做一定的阻擋,來獲取更好的噪聲性能,然而不能阻擋過了頭,否則會影響其貢獻。而對於一些巨型功率管,則需要在輸出時謹小慎微,因為他們更不穩定,同時,一定的保留有助於他們發揮出更多的“不扭曲的”能量。 典型的阻抗匹配網絡有L匹配、π形匹配和T形匹配。其中L匹配,其特點就是結構簡單且只有兩個自由度L和C。一旦確定了阻抗變換比率和諧振頻率,網絡的Q值(帶寬)也就確定了。 π形匹配網絡的一個優點就是不管什麼樣的寄生電容,只要連接到它,都可以被吸到網絡中,這也導致了 π形匹配網絡的普遍應用,因為在很多的實際情況中,佔支配地位的寄生元件是電容。T形匹配,當電源端和負載端的寄生參數主要呈電感性質時,可用T形匹配來把這些寄生參數吸收入網絡。以上就是功率放大器的分類以及相應的組成,希望能給大家幫助。

    時間:2020-11-03 關鍵詞: 晶體管 電路 功率放大器

  • 微波功率放大器發展概述

    摘要 微波功率放大器主要分為真空和固態兩種形式。基於真空器件的功率放大器,曾在軍事裝備的發展史上扮演過重要角色,而且由於其功率與效率的優勢,現在仍廣泛應用於雷達、通信、電子對抗等領域。後隨着GaAs晶體管的問世,固態器件開始在低頻段替代真空管,尤其是隨着GaN,SiC等新材料的應用,固態器件的競爭力已大幅提高。本文將對兩種器件以及它們競爭與融合的產物——微波功率模塊(MPM)的發展情況作一介紹與分析,以充分了解國際先進水平,也對促進國內技術的發展有所助益。 1.   真空放大器件 跟固態器件相比,真空器件的主要優點是工作頻率高、頻帶寬、功率大、效率高,主要缺點是體積和質量均較大。真空器件主要包括行波管、磁控管和速調管,它們具有各自的優勢,應用於不同的領域。其中,行波管主要優勢為頻帶寬,速調管主要優勢為功率大,磁控管主要優勢為效率高。行波管應用最為廣泛,因此本文主要以行波管為例介紹真空器件。 1.1   歷史發展 真空電子器件的發展可追溯到二戰期間。1963年,TWTA技術在設計變革方面取得了實質性進展,提高了射頻輸出的功率和效率,封裝也更加緊湊。1973年,歐洲首個行波管放大器研製成功。然而,到了20世紀70年代中期,半導體器件異軍突起,真空器件投入大幅減少,其發展遭遇極大困難。直到21世紀初,美國三軍特設委員會詳細討論了功率器件的歷史、現狀和發展,指出真空器件和固態器件之間的平衡投資戰略。2015年,美國先進計劃研究局DARPA分別啓動了INVEST,HAVOC計劃,支持真空功率器件的發展和不斷增長的軍事系統需要,特別是毫米波及THz行波管。當前真空器件已取得長足進步,在雷達、通信、電子戰等系統中應用廣泛。 1.2   研究與應用現狀 隨着技術的不斷進步,現階段行波管主要呈現以下特點。一是高頻率、寬帶、高效率的特點,可有效減小系統的體積、重量、功耗和熱耗,在星載、彈載、機載等平台上適應性更強,從而在軍事應用上優勢突出。二是耐高温特性,使行波管的功率和相位隨着温度的變化波動微小,對系統的環境控制要求大大降低。三是抗強電磁干擾和攻擊特性,使其在高功率微波武器和微波彈的對抗中顯示出堅實的生存能力。四是壽命大幅提高,統計研究顯示,大功率行波管使用壽命普遍大於5 000 h,中小功率產品壽命大於10 000 h,達到武器全壽命週期。圖1為2000年前產品的平均首次故障時間(MTTF)統計,可以看出各類系統中真空器件的穩定性都有提升,空間行波管的MTTF更是達到數百萬h量級,表現出極高的可靠性。 圖 1 真空功率器件MTTF概況 公開報道顯示,美軍作戰平台中真空器件被大量使用,是現役電子戰、雷達和通信的主要功率器件。新開發的高頻段、小型化行波管及功率模塊進一步推動高性能裝備的不斷出現。典型應用包括車載防空反導系統、地基遠程預警與情報系統、機載火控系統、無人機通信系統、電子戰系統、空間以及衞星通信系統等。下面介紹當前正在研究和應用的行波管的幾種重要技術。 1.2.1   行波管有源組陣技術 國外近幾年主要在更高頻段發展一系列的小型化行波管,頻段覆蓋X,Ku,K,Ka,140 GHz等,並不斷在新技術上獲得突破。國內經過近10多年的努力,行波管在保持大功率和高效率的前提下,體積減小了1個數量級,為有源組陣技術奠定了良好的基礎。 行波管有源組陣的形式分為單元放大式和子陣放大式兩種。與無源相控陣相比,其單個行波管的功率要求低,器件的可靠性和壽命相對較高。同時各通道相對獨立,某通道出現故障不會影響到其他通道,因此係統的可靠性高。而且整個輻射陣面可以分多個區域獨立工作,實現系統多目標、多任務的能力。與固態有源相控陣相比,作用距離更遠,威力更大,且配套的冷卻車和電源車相對短小精悍,系統機動性高,戰場生存能力強。由於其全金屬、陶瓷密封結構,在面對高功率微波武器時的生存能力更強。在相同的陣面功率時所需的單元數將少1個數量級,因此成本會大幅降低。與單脈衝雷達相比,其作用距離、分辨率、多目標、多任務、壽命及任務可靠性等指標會更好。目前,國內正在開展基於行波管的Ku波段稀佈陣低柵瓣技術研究,以期在陣元間距30 mm的條件下實現−20 dB的柵瓣。 另外,與行波管有源組陣相配套的小型化大功率環行器研究進展迅速。採用不等尺寸單元組成的非週期排列方式、徑向等間距排列的非週期環形陣和子陣非規則排列等新型陣面技術能夠很好解決大單元間距引起的柵瓣問題,這些共同保障行波管有源組陣的推進。 1.2.2   毫米波和THz行波管 術的發展,對Ka到W波段的毫米波功率放大器提出了需求。 THz波由於具有頻率高、寬帶寬、波束窄等特點,使得其在雷達探測領域具有重大的應用潛力。 近年來,微機械(MEMS)微細加工工藝的全面引入改善了傳統工藝,使得真空器件工作頻率進入到毫米波和THz頻段,現有器件最高已經達到1 THz。 諾格公司在2013年成功研製出了220 GHz的摺疊波導行波管功率放大器,國內中電第十二研究所以及中國工程物理研究院都開展了220 GHz行波管的研究工作,諾格公司在2016年還首次將行波管工作頻率提高到1 THz。

    時間:2020-09-23 關鍵詞: 毫米波 功率放大器

  • 開關電源有哪些特性?

    開關電源有哪些特性?

    輸入開關電源電路的是交流電,輸出的是直流工作電壓,我們需要進一步全面瞭解開關電源電路的一些特點,無論是對分析開關電源電路工作原理,還是對檢修開關電源電路故障,都是十分有益的。 1. 影響整機的電路: 開關電源電路是供給電子設備各系統電路電源的電路,開關電源的工作狀態直接影響電子設備各系統電路的工作情況,瞭解這一點對檢修整機電路故障很重要。 例如,開關電源電路出現了故障導致整機沒有直流電壓供給,這時整機各系統電路都因為沒有直流工作電壓而停止工作;如果開關電源電路出現故障導致供給整機直流電壓升高,這將使整機各系統電路的直流工作電壓相應升高,將會嚴重影響整機各系統電路的工作安全,將導致半導體芯片燒燬及其他元器件擊穿損壞。整機電源電路的“一舉一動”都將影響整機電路的正常工作。 2. 輸入交流市電電壓輸出直流電壓: 輸入開關電源電路的是交流電,經過電源變換電路的處理後,輸出的是直流工作電壓。我國交流市電的電壓是220V,所以輸入開關電源的是220V交流電壓。 對於一些進口電子電器或一些出口的電子電器,會有220V和110兩種交流市電的輸入電路,以適應世界不同地區的不同交流市電電壓輸入。目前,小功率的開關電源已經實現了90V~264V交流電壓範圍的自動調整,無需擔心市電是220V或者110V,開關電源都能啓動正常工作,保證電子電器的使用功能。 3. 最高的輸出直流電壓: 開關電源電路所輸出的直流工作電壓在整機電路中是最高的,而且輸出電流的能力最強。 關於這一問題,還要説明下列幾點: (1) 開關電源電路輸出的直流工作電壓通常直接加到功率放大器這樣的後級電路中,作為直流工作電壓。 (2) 開關電源電路輸出的直流工作電壓還要通過一節節的RC濾波電路或電子濾波電路進行降壓,再送到整機電路中的一些前級電路中。 (3) 許多電子電器中,開關電源電路可以輸出多路的直流工作電壓,而且這幾路直流工作電壓的大小是不相同的,也可以是輸出的直流電壓極性不同,大多數情況是輸出正極性的直流工作電壓,也可以是負極性直流工作電壓,還可以是同時輸出正、負極性的幾路直流工作電壓。

    時間:2020-09-22 關鍵詞: 開關電源 半導體芯片 功率放大器

  • 汽車音響功率放大器常識

       汽車音響器材與家用音響一樣,也要使用功率放大器。剛接觸汽車音響的人,對於在汽車中也安裝功率放大器,甚至安裝多個功率放大器,認為不可思議。那麼為什麼要安裝功率放大器呢?因為汽車電源電壓只有14.4V,功率(P)=電壓(U)x電流(I),如果只用主機自身的功率放大器,最多能達到4x55W,只能推動功率小的揚聲器,而且音量開大就會失真,聲音聽起來發硬,缺乏彈性。人耳聽覺有極限,其下限比所能聽到的音量上限還要少,這就是為何音樂總是在一開始時感覺比較強烈。   要讓任何聲音達到最逼真的狀態是相當困難的:擋風玻璃、內裝飾、發動機以及車底盤和輪胎在路面上行駛時所發出的噪音,對聆聽環境都有極大的影響;低聲壓級和後級功率不足也是一個很大的缺陷,無法重播音樂的全部信息。要解決這些問題就需要加裝功率放大器。車用功率放大器內部使用逆變電源,將電源電壓提高到±40V,功率也隨之得到了提高,這樣便可使用大功率的揚聲器,由於儲備功率加大,提高音量就不會產生失真,音質有力且富有彈性。尤其在推動大尺寸的低音揚聲器時,低音區更加延伸,聲音非常豐滿。   現今,雖然大多數廠家都生產大功率放大器,但卻沒有互相通用的規格,也不要求統一功率輸出標準,不像家用功放有功率額定標準。簡言之,功率放大器是為配合來自聲源,特別是數碼聲源的音質而設計和使用的,它不會使聲音降級,相反,效率特別高,電力損失極小,用途廣泛,可以擴展系統,使其升級,對於音響愛好者來説,是不可缺少的器材。功率放大器可以按不同的用途分類:   1、 有的汽車功率放大器是專門為推動低音揚聲器設計的,如:健伍KAC—PS401M(14.4V,4歐姆),最大功率1200W x1。內置次聲濾波器,省去了外接濾波器。   2、 帶均衡器的功率放大器,如:索尼XM一604EQX。EQX備有的揚聲器有5段均衡器,可因個人喜好或不同的車廂空間調校音色。每一個EQX系列均有5種頻率供選擇。   3、 5聲道功率放大器,如:索尼XM一405EQX、健伍KAC一859等,通常使用2聲道或4聲道功率放大器來推動前後揚聲器。低音揚聲器是用另一隻功率放大器推動,這樣佔用面積太大,而使用5聲道功率放大器,一塊功放就可以解決問題。   4、 多片X卡功率放大器,如:來福punch 400.4。獨特的X卡為功率放大器提供了幾乎是無限多樣的分音選擇:高通、帶通、低通,甚至是超音頻的濾波器。它可以起到以一抵十的作用。   5、 電子分音器模塊式功率放大器,如:KICKER ZR360。這些控制模塊是讓你選定哪一種訊號會到功率放大器及到功率放大器的RCA輸出,選定所需要的頻率及分音點。通過更換模塊,可以使一個功率放大器變成多樣化的功率放大器使用。   選擇什麼品牌和型號的功率放大器,不能只憑説明書給出的簡單參數,要根據整個音響系統而定,最好聽取其他使用者或專業人員的意見。由於在產品性能及聽感上都有一定認知,所以他們推薦的器材應該是不錯的,如果有樣機視聽當然最好。從以上圖表可以看出,日本的功率放大器輸出功率較小,一般用於初試“發燒”的人們,他們剛感到功率的不足和聲音的缺陷。但是對於發燒友來説,就不只是加裝功率放大器那麼簡單了,他們苛求同樣完美的功率和音質。本人建議使用KICKER的產品。   其在音質方面表現非常突出,還原效果很好,尤其是適合聽古典樂、輕音樂、交響樂、人聲等。每年在美國汽車音響比賽中,75%的音質大獎屬於KICKER。安裝大功率升壓機,建議使用來福功率放大器。它的特點是輸出功率非常大——1只50.2功率放大器可以推動16只10寸低音揚聲器,適合聽搖滾、迪斯科音樂。   這裏只簡單介紹了選擇功率放大器的一些常識,要具體實際應用,還必須通過專業的系統設計、安裝等,才能得到完美的音響系統。

    時間:2020-09-10 關鍵詞: 功率放大器

  • 雙頻功率放大器在CDMA和WCDMA設備上的應用

    雙頻功率放大器在CDMA和WCDMA設備上的應用

    根據最近一份ABIResearch報告指出(1),無線移動數據為歐洲眾多的運營商貢獻25-30%的收入,為日本運營商貢獻高達38%的收入。此無線數據服務,如音樂下載,電子郵件和移動互聯網的日益普及,用户和移動寬帶數據業務的收入可補償每用户下降的語音使用。因此,全世界的運營商正把他們2G語音為導向技術的網絡升級至3G和4G技術,使他們能夠提供高速,寬帶無線數據服務給消費者和商業用户。   CDMA/EVDO及WCDMA/HSPA是3G部署範圍最廣泛的兩種技術。此兩種技術取決於碼分多址(CDMA)數字無線技術,使許多用户可以有效地利用同一塊射頻頻譜中的語音和數據通訊。CDMA是種依靠獨特的“切代碼”分配給每個用户的擴頻射頻通信,以區別在相同RF頻譜的其他使用者。頻譜擴充提高了信道容量,並允許多個用户使用運營商的完整帶寬。CDMA/EVDO網絡運營商使用1.25MHz,而WCDMA/HSPA網絡利用更廣泛的5MHz。數據傳輸率還可以在無線網絡中進一步增加高階調製,以提供更好的用户體驗與無線數據。   多頻段CDMA和WCDMA手機需要更大的射頻設計工作,以提供足夠的輸出功率並確保線性度和效率在每個頻帶的正常運作。設計通常包括一個功率放大器和有利每個頻段的雙工,RF濾波器和開關,以配合多個射頻輸入至單一的天線。為了降低多頻段手機設計的複雜性,ANADIGICS硑發了雙頻CDMA和WCDMA功率放大器模塊。通過在單一封裝中集成兩個功率放大器模塊,和之前使用兩個單獨功率放大器的DC和RF信號線設計相比,可有效減少電路板面積。本文將描述雙頻功率放大器模塊在CDMA/EVDO和WCDMA/HSPA手機設計的典型應用 。   本文將側重於ANADIGICSAWT6221在UMTS第2和第5頻段,雙頻段WCDMA/HSPA的手機設計應用。ANANDIGICS的AWT6221曾榮獲由中國產業信息部頒發的信息化應用、通信技術創新優秀成果奬(2)及EDN創新奬,通信與網絡的優秀產品奬。   AWT6221雙頻功率放大器大幅降低平均電流功耗高達75%,並增加高達25%的通話時間。   ANADIGICS的HELP3™功放,像是AWT6221功率放大器採用了該公司獨有的InGaP-Plus™技術,在同一InGaPGaAs裸片中,集成了雙極和場效應晶體管(FET)設備。通過可選的偏置模式,HELP3™功率放大器在低範圍和中端輸出功率水平中呈現了最佳的效率。智能偏置電路的AWT6221降在低功率水平中可降低電流功耗至八毫安-世界上最好的。通過集成兩個獨立的功放鏈,超迷你AWT6221在這兩個頻段中提供卓越的性能,並節省印刷電路板面積。(圖1)   ANADIGICS公司為受歡迎的組合頻帶提供雙頻段WCDMA/HSPA功率放大器模塊,也為CDMA/EVDO應用提供雙頻功率放大器模塊。更多信息可參考ANADIGICS公司(www.anadigics.com)。ANADIGICS公司以已開發的參考設計產品,幫助客户更快,更容易實現其設計目標。在本文中我們將描述AWT6221(圖2)參考設計的優勢。 圖1 圖2   AWT6221是為雙頻段WCDMA/HSPA的手機UMTS頻段2(824-849MH)和頻段5(1850-1910MHz)而開發的。3GPP技術規範了用户設備第3級的功率,必需達到或超過這些最低性能水平(3) •最大輸出功率:+24dBm+1/-3dBm•鄰道泄漏功率比(ACLR)+/-5MHz:-33dBm•鄰道泄漏功率比(ACLR)+/-10MHz:-43dBm•最大諧波排放指定的頻率:30–1000MHz:-36dBm/100kHz之間o在1-12.75GHz:-30dBm/1MHz之間o在869–894MHz:-60dBm/3.84MHz之間o在1930-1990MHz:-60dBm/3.84MHz之間o在2100-2170MHz:-60dBm/3.84MHz之間   大部分CDMA和WCDMA網絡的頻分雙工系統,允許不同的射頻頻段分配給上行鏈路(從移動到基站)和下行(從基站到移動)同時間聯繫。雙工器用於移動設備以允許UL和DL利用單一的天線。UMTS頻段2中,我們選擇Avago科技的微型FBAR雙工高Q反應的ACMD-7403。針對Band5,我們選擇Epcos低損耗SAW雙工的B-7663。該參考設計還包括CP402A薄膜功率方向耦合器的耦合AVX,為許多頂級3G芯片組提供所需的射頻功率。   AWT6221參考設計的發展起始於功放進一步耦合與雙工S參數的測量。在此測量上,零歐姆電阻被用來縮短電路板上的匹配元件(圖3)。 圖3   S參數描述N端口每一個端口網絡反應的的電壓信號。第一個數字的下標指的是應對口,而第二個數字指的是事件口。因此S21指信號端1在口2造成的反應。S參數來自行和列數量相等的矩陣口。沿S矩陣對角線的參數被稱為反射係數,對角S參數被稱為透射係數,因為他們只發生在單一端口。S矩陣的二端口網絡見下表:   反射係數(S11)針對頻段2和頻段5射頻路徑的頻率範圍來測試。功率放大器於不符合電路的輸出形成一系列的阻抗變化,其結果顯示於史密斯表格(圖4,圖5)。 圖4 圖5   對於任何功率放大器,輸出阻抗在運作上有重大影響,並強烈的影響了轉移到天線,線性(ACLR)和運作效率的功率。像ANADIGICS四方a集運倉電話的功率放大器可幫助工程師做好權衡這些負載牽引信息。最佳輸出阻抗會被其他射頻鏈元件特點所影響,如雙工器和交換機並不總是50Ω。變異頻率雙工特徵頻段內的優勢及運作温度,在發展良好的WCDMA射頻設計中特別具挑戰性。(圖6,圖7) 圖6 圖7   研發AWT6221參考設計的下一步是匹配雙工天線的阻抗,儘量減少在每個頻段阻抗的變化頻率。雖然簡單的二元件從理論上看有超過窄帶頻率的優良表現,在更廣泛的帶寬中獲得良好的表現,並補償由於生產的公差和温度的變化,或電壓造成的可預期變數,往往需要額外的符合要素。3元件為兩種頻帶選擇的結果顯示於史密斯圖表。匹配的網絡大大降低了在雙工下的阻抗變數,從而簡化了可符合的其餘電路。(圖8,圖9) 圖8 圖9 圖10   研發AWT6221參考設計的再下一步是功率放大器和耦合器+雙工之間的配對。再次,針對頻帶2和頻帶5,為射頻路徑的頻率範圍來測定的反思(S11)(圖10);最終是要用於制定可符合在WCDMA運作中,每個頻段以最小的阻抗變數,優化功率放大器性能要求的網絡。與以前一樣,3元件網絡才能實現良好的效能;結果顯示於圖11,圖12的史密斯圖表。 圖11 圖12 最終成品參考設計符合WCDMA在頻段2和頻段5於室温下的要求。此外,該匹配網絡在所有預期範圍內,仍能保持性能規格的條件下,將變化的頻率,温度和電源電壓減至最少(圖13,圖14)。   圖13 圖14   本文中討論的參考設計可為新設計的3G手機,數據卡,無線調制解調器和其他的WCDMA/HSPA設備提供有用的起點發展。在研發新的設計時,工程師需要考慮設計的重要功能要求,並考慮改變在這裏討論的匹配網絡,以實現在輸出功率,線性度,效率和其他射頻參數的最佳權衡。審查每個功率放大器的負載牽引,將有助於確定可能不是50Ω的最佳輸出阻抗匹配點。這位工程師還必須考慮到每部分變異的射頻路徑和網絡選擇,減少天線輸出的變數,並且不超過預期的使用温度,頻率和電源電壓,讓所有的射頻參數維持於可接受的水平下。最後,功率放大器的控制反射(回波損耗),以避免導致電路中的不穩定或振盪將是重要的。   ANADIGICS的AWT6221是3G手機和數據設備中,雙頻功率放大器系列中的其中一款。目前ANADIGICS的雙頻功率放大器產品列出如下,新的設計也正在研發。欲獲得這些產品的更多信息,請聯繫ANADIGICS。 •AWT6221:WCDMA/HSPAHELP3™適用於UMTS頻段2及5的雙模PA•AWT6222:WCDMA/HSPAHELP3™適用於UMTS頻段1及6的雙模PA  •AWT6224:WCDMA/HSPAHELP3™適用於UMTS頻段1及8的雙模PA•AWT6321:CDMA/EVDOHELP2™適用於蜂窩及PCS頻段的雙模PA

    時間:2020-09-10 關鍵詞: 功率放大器

  • 高音細膩的120W功率放大器電路圖

    高音細膩的120W功率放大器電路圖

    本文介紹的功率放大器,最大優點就是高音細膩,各種音樂器發出的細微聲響均能盡皆重放,使用話筒卻無嘯叫,而低音振撼有力,舒緩深沉。曲目間歇時嗽叭幾乎無聲。由於取材容易、性能良好,較適合業餘製作。 相信大多數電子愛好者都利用TDA2030A、TDA1514等優秀電路組裝過簡單的放大器,但是,即使組成大功率的BTL電路去駁接VCD、錄音機還是不能使音箱發出足夠的聲音、這是由於沒有裝上前置推動級造成的。如果沒前置推動,用TDA2030A組成的BTL功放也只能有10W左右的功率輸出。但裝上前置推動後,最大的輸出功率就能夠充分發揮出來,就是TDA2030A也能輸出震撼人心的音頻功率來。 電路原理: 元件選擇與製作:

    時間:2020-09-09 關鍵詞: 功率放大器

  • V波段近距探測毫米波功率放大器設計

    V波段近距探測毫米波功率放大器設計

        功率放大器是毫米波頻段發射機不可缺少的關鍵部件,輸出功率的大小決定了整個系統的作用距離和抗干擾能力。在毫米波系統中,隨着頻率的升高,單個MMIC芯片的輸出功率已經不能滿足實際的使用要求,尤其是非大氣窗口頻段,由於該頻段電磁波的傳輸受氧分子和水蒸氣分子吸收而衰減嚴重。一般應用於軍用保密工作及近距雷達探測、通訊系統中,相應的器件輸出功率也較小,因此,多采用功率合成的方法,將多個放大器單元組合在一起實現較大的功率輸出。   放大器工作在V波段,用於一種彈上近距探測系統,充分利用非大氣窗口波段的衰減特性實現保密和抗干擾。   1 功率放大器的設計   1.1 技術指標要求   按照系統的基本要求,放大器主要技術指標:工作帶寬2 GHz;輸出功率≥200 mW;增益20~25 dBm;輸入輸出口WR15。   1.2 功率器件的選取   為滿足技術指標的要求,選用工作頻帶較寬的三端FET功率放大器件。選取Eudyna Devices公司的FMM5715X作為功率合成單元,FMM5715X是端口阻抗內匹配為50 Ω的多管合成功率單片。工作頻率為57~64 GHz;工作温度範圍:-45~+85℃,存儲温度範圍-55~+125℃;最大允許輸入功率3 dBm;可單電源工作,在直流偏置3 V/150 mA條件下,60 GHz頻率處典型性能P1 dB為16 dBm,飽和功率17 dBm,小信號增益17 dB。特性參數如圖1所示。        1.3 合成網絡設計   1.3.1 合成網絡總體方案   在V波段,單管輸出功率遠遠達不到功率輸出需求,即使是採用多管合成的MMIC功率器件,單器件也滿足不了技術指標。於是,採用多器件的功率合成技術是完成本項目的必然選擇,目前比較成熟的功率合成技術是採用端口駐波較好的兩路電橋,由多級級聯實現多路合成。設計的放大器即採用基於波導低損耗傳輸線結構的兩路二進制多級功率合成技術,該合成網絡由兩部分組成,功率驅動級和功率放大合成級,每部分包括3級二進制網絡,由波導分支線電橋和波導-微帶過渡組成。合成網絡框圖如圖2所示。        8路功率分配時,每一級網絡損耗計為0.3 dB,路徑損耗計為0.5 dB;若要使得所有合成時功率器件飽和工作,FMM5715X輸入功率應>2 dBm,計入以上損耗後,折算到功率分配網絡輸入端的功率為12.4 dBm,顯然,驅動級由單路FMM5715X足以滿足這—要求。   當合成網絡中所有功率器件均處於飽和工作狀態時,對單級損耗為0.3 dB,3級功率合成,由損耗引起的合成效率為80%;若計合成支路間最大幅度和相位不平衡程度分別為3 dB、30°,引起相應合成效率為90%;對8路功率合成,總的合成效率為             當器件飽和工作時,8路合成輸出為17+7.07=24.07 dBm或255 mW,滿足技術指標要求。電路各部分損耗為4 8 dB,整個合成放大器小信號增益約為29.2 dB。  

    時間:2020-09-09 關鍵詞: 毫米波 v波段 近距探測 功率放大器

  • 如何配置功率放大器達到最佳狀態

      功率放大器在某種程度上主宰着整個系統能否提供良好的音質輸出。   對於很多朋友來説,對放大器並不是十分的瞭解,不清楚在功放音箱中,都需要哪些的配件進行配置,才能將功放的效果播放到一個最佳的狀態?   第一種:就是在喇叭下面裝個電阻做電流取樣,實際上反饋回去的還是電壓信號,是模擬的電流反饋,做的人最多,但是這個電路有缺陷的,有2個方面的原因,   1、是他的輸出增益會隨着阻抗的變化而變化。結果使加在喇叭2端的不是恆壓了,好象這樣可以使加到喇叭上的功率恆定。   但是不要忘記,揚聲器的聲壓特性曲線是在恆壓輸出下TEST的啊,所以單純的這種電路並不好聲,聽感不佳,好玩而已,不過有改進型的電路,以電壓負反饋為主,加適量的這種類型的電流負反饋,到是可以做出不錯的聲音,但此時電流負反饋的作用是改變功放的阻尼係數,對幅頻特性影響不大。   2、是取樣點在喇叭的下面,喇叭是個電感,電流流過電感其相位會變化,低頻還好,高頻可以移相90度,相位特性極差。   第二種:負阻放大器,除了在一些特別的場合,第一個用於音響上並取得成功的是YAMAHA,其主要的作用是對低頻的延伸有很好的改善作用,但是對200Hz以上的頻率卻會起到劣化音質的效果,所以一般是用在超低頻有源音箱上。   實際上,這種電路是和音箱搭配使用的,單獨沒有什麼實際使用的意義。其工作原理是:如果音箱是一個剛體,那麼加上一個管子,就可以變成一個理想的霍爾莫滋共鳴箱,那麼不管這箱子大小如何,管子的粗細怎樣,只要符合霍爾莫滋共振計算公式。哪怕20Hz的諧振點也可以做的到,箱子的大小,只是效率高低而已,由於音箱上有喇叭的存在,喇叭在發聲的時候是在運動的,音箱就不是一個剛體,那麼箱子就不會產生霍爾莫滋共鳴。   因此,如果在發聲的時候喇叭的振膜是靜止不動的。那麼,箱子就接近剛體,就可以滿足霍爾莫滋共振的條件,可以任意的設計這個箱子的諧振點。發聲的時候讓喇叭不動的工作就是負阻功放的任務了。負阻功放的工作原理是當喇叭在低頻段工作的時候,其阻抗特性急劇變化,放大電路通過電流取樣將這種變化取出來反饋給功放,使得功放以電流的形式進行控制喇叭,如果對放大電路進行等效分析,可以發現功放的內阻在計算上成負阻特性。   在動態放大的時候使得喇叭加放大器的內阻接近於0。結果這種電路使得在喇叭不管朝哪個方向都受到很強的阻尼。只要發聲以結束,喇叭就不動了,箱子也就變剛體了。   第三種:電流模反饋放大電路,這個才是實用的電流放大電路,也是真正的電流型負反饋,其反饋的信號是電流,不是電壓,就是説在負反饋端不是加上,而是加入,有電流流入的。這種電路最早是在視頻傳輸,或則儀器設備象示波器什麼的上用的很多。   由於是低阻負電流反饋輸入這種電路的高頻特性極佳,容性負載的驅動能力超強,只要進過改進,發現做功率放大器很是不錯,可以彌補電壓型放大器的一些先天不足,象開環頻響低,閉環的瞬態頻響失真,極弱的容性負載驅動能力。缺點是這種電路的開環增益比較低,閉環後的失真會比電壓型放大器高一個數量級。   不過,做的好總失真也不會過0.01%。  

    時間:2020-09-09 關鍵詞: 功率放大器

  • DIY音頻功率放大器

        每一天,世界各地的消費者會使用筆記本、平板電腦、電子閲讀器、智能電視和手機等設備下載數以百萬計的應用。時下的開發者們大多處於着一種相似的狀 態:他們清楚在不同的情況下,究竟應該為不同的系統分別打造本地應用,還是開發跨平台性更強的基於HTML5的Web應用;他們也知道通過怎樣的渠道去發佈自己的產品;而當前最大的挑戰,似乎就是怎樣保持對不斷變化的市場需求的跟進。   面對這樣的挑戰,讓頭腦與目光保持一定的前瞻性是很重要的。要想使自己的產品在佔有率及收入等方面取得持續性的成功,產品設計與開發的策略必須符合移動應用的未來發展趨勢。   在過去的幾年中,各地的應用開發者與發佈商都看到了一個對科技產品消費市場產生了極大影響作用的行業發展趨勢:消費者的自主權與決策權的與日俱增。 消費者有權對一款應用發表正面或負面的評價,他們可以通過自己喜歡的渠道獲取應用產品。Android用户可以在任何一個他們喜歡的應用發佈平台中下載產 品或瀏覽內容,這些平台包括Android市場、移動網絡提供商自己的應用商店,或是getjar.com這樣的地方;即使蘋果設備的用户,也可以在App Store所提供的本地應用與各服務商提供的Web應用之間進行選擇。   那麼,就讓我們在新年伊始共同展望未來,看看在2012年裏,移動應用的設計師、開發者與發佈商們在這樣一個消費者導向型的市場環境中,應該對行業中的哪些發展趨勢保持認知與關注,才能確保自己的應用產品是真正符合用户需求的,並且能給自己帶來一定的收益回報。   1.移動應用的貨幣化   所謂貨幣化,是指應用在進駐用户的設備之後持續創造生產收益的能力。應用開發者和發佈商們已經充分理解了各個應用發佈平台的相關規則與條款,接下 來,應用的貨幣化必然會成為他們所關注的一個焦點。這不是沒有道理的:如今,65%的“免費”遊戲都會通過應用內支付機制(in-app purchase)獲取收益;其總量佔據整個蘋果應用收益總和的72%。可以預計,在接下來的一年中,這類應用的開發者和發佈商們將會以更高的姿態在整個 市場中起到不小的支配作用。   怎樣有效的將應用貨幣化呢?簡單的説,我們首先需要判斷當前用户羣的客户終身價值,然後通過一系列方法使該價值得到持續的提升;這些方法包括“應用 內”的普通廣告、產品體驗廣告、來自相同發佈商的其他應用信息、相關增值產品與服務等。   2.安全性   最近一段時間,頻繁曝光的互聯網及相關產品的安全問題讓消費者在這方面的憂患意識大幅度提升。很多iPhone用户不再希望越獄,因為他們相信類似 這樣的軟硬件改動會對他們的設備安全性造成威脅。他們認為單點登錄(single sign-on)和社會化登錄(social sign-on)可以帶來更高的安全性。總而言之,用户希望他們的在線體驗能夠得到最高程度的安全保障。   在這種情況下,開發者和發佈商們有責任將他們的產品打造的更加安全可信,並且對那些惡意軟件的威脅有足夠的抵禦能力。特別是對於涉及到信用卡、銀行 賬户、個人識別信息等方面業務的應用來説,安全因素將更為敏感。下大力氣提升產品的安全性,所換來的將是用户的充分信任與肯定。   

    時間:2020-09-08 關鍵詞: 音頻 功率放大器

  • 用TDA1553CQ製作功放心得體會

    用TDA1553CQ製作功放心得體會

      郵購一批拆機功放集成塊用於電子製作,為檢驗塊的好壞,先製作了帶插座的電路,逐個實驗功放塊。把TDA1553co裝機,輸入信號後,整機電流大於2.5A,功放塊過熱,聲音失真,喇叭中有嚴重的低頻自激聲,但是聲道1的喇叭中發出的信號聲音儘管失真,但要比聲道2的大很多。   當換遍所有的TDA1553CQ(共30只),竟無一隻好的。若不接信號,用手干擾每個輸入端,喇叭中都能傳出“嘟嘟”的干擾噪聲,實驗中不小心把聲道2的輸入信號斷開了,聲道1的喇叭中立即傳出響亮的歌聲,工作電流不足300.mA;單獨接聲道2,故障再現。換一塊TDA1553CQ結果仍如此。難道是聲道2的耦合電容不良?拆下一量,竟有50kΩ的漏電阻(500型表,R&TImes;10kQ檔),由於是新的聚丙烯電容,並且用於低電壓場合,估計沒有問題,沒有測量就直接上機,換一個好的電容,故障排除。由於大音量時整機電流不足500mA,所以,一定要養成元件上機前必須先測量的好習慣。   信號源取自CD機的耳機插孔,沒有輸出耦合電容,信號源的內阻很小,由於功放的輸入電容漏電,從而使TDA1553CQ的輸入電阻大大減小,產生低頻自激。實測,+12V供電時,正常時喇叭兩端直流電位為零;自激時,喇叭兩端竟有5v的電位差。   一些實驗過TDA系列集成功放塊,測試輸入端的直流電壓時,很容易引起低頻自激,整機電流大增,功放過熱,保護電路完善的功放將關閉輸出,無保護功能的,功放塊將持續過熱,很容易炸塊,有一些功放塊,測量時間過長還容易燒喇叭。如TDA1517(增益20dB)和TDA1553CQ/Q(26dB),只能用50V以上的檔位(500型表)測輸入端的電壓;而TDA1519A(40dB)和TDA1557Q(46dB),只能用250V以上的量程測量。   對於功放塊來説,一般的用萬用表測電阻即可判斷好壞。用萬用表測量電源對地,電源對輸出,輸出對地(如有必要,還可測輸入對電源,輸入對輸出,輸入對地)的正、反向電阻有明顯差別,並且兩個聲道對稱(對於BTL功放,每個聲道的兩個輸出對其他端予的電阻應該絕對對稱,否則,輸出將產生嚴重失真),該功放塊一般就是好的。筆者正是用此法判斷了100多塊功放塊,基本上沒有誤判的。   TDA1553Q/co的電源電壓範圍+6V~+18V,推薦14.4V,當RL=4Q,供電為14.4V,失真THD=10%時,輸出22WX2,增益26dB,(12)腳對地接4.7μF電容時,開機防衝擊延時0.5s,TDA1557Q的性能參數,應用電路與TDA1553Q/CQ相同。不過耦合電容為270uF,增益為46dB,(12)腳若不接電容,改用兩隻1N4148正向串聯,負極接地,可改善低頻失真,不過聽不出兩種接法的音質差別。

    時間:2020-09-08 關鍵詞: tda1553cq 功率放大器

  • D類音頻功率放大器設計基礎

    在目前的雙向網絡改造中, 光纖到小區、光纖到樓甚至光纖到户都成為事實, 光纖的應用空前廣泛,如何更好地發揮光纖傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、不受電磁干擾、光纜直徑小、重量輕、原材料來源豐富等優點, 是值得我們關注的。光在光纖中傳輸會產生損耗, 這種損耗主要是由光纖自身的傳輸損耗和光纖接頭處的熔接損耗組成的。光纜一經定購, 其光纖自身的傳輸損耗也基本確定, 而光纖接頭處的熔接損耗則與光纖的本身及現場施工有關, 現介紹光纜接續工程的步驟與方法。 1 光纖接續圖紙的設計與繪製 ( 1)光纖芯數用量的選擇。我縣新增設光節點安排4芯光纜, 採用1根光纖傳輸下行信號, 1根傳輸上行信號, 1根傳輸數字信號, 加上預留的1根。同時在考慮有幾個光節點在同一方向時, 為架設的方便, 隨距離端的距離不同, 將最遠點的光節點所用光纖包含在依次距前端相近的光纜中, 例如3個光節點在同一方向上, 每個點設定4芯光纖, 在架設光纜時, 在前端至第一個光節點間用12芯光纜, 第一個光節點至第二個光節點間用8芯光纜, 第二個光節點至第三個光節點間用4芯光纜, 這樣多纖共纜節約投資。 ( 2)光纜接續圖紙的繪製。設計好光纖芯數用量後, 然後開始繪製光纜接續圖紙, 一個完整的光纜接續路由圖應該由光鏈路原理圖、光纜熔接圖、光纜路由簡圖、光纜接續路由圖、光鏈路損耗表等組成。在光纜接續前, 由規劃設計部門提供光纜熔接圖到施工部門, 光纜熔接圖示描述光纜熔接各要素, 包括光包所在位置、光纜路由、光纜條數、芯數、光纜剖面簡圖、光纜對接圖等。光纜接續圖松套管中光纖色譜按電纜 電纜是一種用以傳輸電能信息和實現電磁能轉換的線材產品。既有導體和絕緣層,有時還加有防止水份侵入的嚴密內護層,或還加機械強度大的外護層,結構較為複雜,截面積較大的產品叫做電纜。 色譜藍、桔、綠、棕、灰、本、紅、黑、黃、紫順排, 常見光纖色譜還有^^^白、淺紅兩種, 可排在對應色前, 電纜色譜排序法在光纜工程的設計和施工中可形成一個較統一的規範, 易於記憶把握和資料整理。 2 光纜接續步驟 熱縮管阻燃、絕緣、耐温性能,熱縮套管是一種特製的聚烯烴材質熱收縮套管,也有叫做EVA材質的。 應在剝覆前穿入, 嚴禁在端面製備後穿入。 ( 2)端面的製備。光纖端面的製備包括剝覆、清潔和切割這幾個環節。合格的光纖端面是熔接的必要條件, 端面質量直接影響到熔接質量。光纖塗面層的剝除要掌握平、穩、快三字剝纖法。“ 平., 即持纖要平, 左手拇指和食指捏緊光纖, 使之成水平狀, 所露長度約5 cm, 餘纖在無名指、小拇指之間自然打彎, 以增加力度, 防止打滑。“ 穩., 即剝纖鉗要握得穩。“快”,即剝纖要快, 剝纖鉗應與光纖垂直, 上方向內傾斜一定角度, 然後用鉗口輕輕卡住光纖, 右手隨之用力, 順光纖軸向平推出去, 整個過程要自然流暢, 一氣呵成。裸纖的清潔要首先觀察光纖剝除部分的塗覆層是否部剝除, 若有殘留應重剝, 如有極少量不易剝除的塗覆層, 可用棉球沾適量酒精邊浸漬邊逐步擦除。將棉花撕成層面平整的扇形小塊, 沾少許酒精(以兩指相捏無溢出為宜) , 折成“ V”形, 夾住已剝覆的光纖, 順光纖軸向擦拭, 力爭一次成功, 一塊棉花使用2~ 3次後要及時更換, 每次要使用棉花的不同部位和層面, 這樣既可提高棉花利用率, 又防止了探纖的兩次污染。切割是光纖端面製備中最為關鍵的部分, 精密優良的切刀是基礎, 嚴格科學的操作規範是保證。首先核對圖紙資料, 瞭解本接續處的類型光纖的放置, 應講究“ 前抵後掀、先進後撤”, 即手持光纖, 稍超前刻度要求平放導槽中, 後部稍向上抬起, 使光纖前半部緊抵導槽底部, 然後向後撤至要求刻度, 從而確保光纖吻合“ V.導槽並與刀刃垂直。切割時, 動作要自然、平穩、勿重、勿急, 避免斷纖、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的產生。 ( 3) 光纖熔接。光纖熔接是接續工作的中心環節, 因此高性能熔接機和熔接過程中科學操作十分必要。熔接前根據光纖的材料和類型, 設置好最佳預熔主熔電流和時間及光纖送入量等關鍵參數。熔接過程中還應及時清潔熔接“ V”形槽、電極、物鏡、熔接室等,隨時觀察熔接中有無氣泡、過細、過粗、虛熔、分離等不良現象, 注意OTDR跟蹤監測結果, 及時分析產生上述不良現象的原因, 採取相應的改進措施。如多次出現虛熔現象, 應檢查熔接的兩根光纖的材料、型號是否匹配, 切刀和熔接機是否被灰塵污染, 並檢查電極氧化狀況, 若均無問題, 則應適當提高熔接電流。 ( 4)盤纖。盤纖是一門技術, 也是一門藝術。科學的盤纖方法, 可使光纖佈局合理、附加損耗小、經得住時間和惡劣環境的考驗, 可避免擠壓造成的斷纖現象。盤纖的方法: 1. 先中間後兩邊, 即先將熱縮後的套管逐個放置於固定槽中, 然後再處理兩側餘纖, 這樣有利於保護光纖接點, 避免盤纖造成損害。2. 從一端開始盤纖, 即從一側的光纖盤起, 固定熱縮管, 然後再處理另一側餘纖, 這樣方便、快捷, 可避免出現急彎、小圈。3.特殊情況的處理, 如個別光纖過長或過短, 可將其放在最後單獨盤繞, 帶有特殊光器件時, 可將其另盤處理, 若與普通光纖共盤, 應將其輕置於普通光纖之上, 兩者之間加緩衝襯墊, 以防擠壓造成斷纖, 且特殊光器件尾纖不可太長。4.根據實際情況採用多種圖形盤纖, 按餘纖的長度和預留盤空間大小, 順勢自然盤繞, 切勿生拉硬拽, 應靈活地採用圓、橢圓、CC、~ 多種圖形盤纖(注意R ) 4 cm ), 儘可能最大限度利用預留盤空間和有效降低因盤纖帶來的附加損耗。 ( 5)光纜接續質量檢測。加強OTDR 的監測對確保光纖的熔接質量, 減少因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的損害, 具有十分重要的意義。在整個接續過程中, 必須嚴格執行OTDR 4道監測程序: 1.熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監測, 檢查每一個熔點的質量; 2. 每次盤纖後, 對所盤纖進行例檢以確定盤纖帶來的附加損耗; 3.封接續盒前, 對所有光纖進行統測, 以查明有無漏測和光纖預留盤間對光纖及接頭有無擠壓; 4.封盒後對所有光纖進行最後檢測,以檢查封盒是否對光纖有損害。經過4次檢測, 詳細記錄光纜接續損耗測試表。 光纜接續盒是光纜的端頭接入的地方,然後通過光跳線接入光交換機。 的固定和餘纜處理。地埋窨井橫式接續盒應先在地面, 以盒體為基準切點, 將光纜盤成圈狀, 再拖入井中, 靠井壁分上下左右4個方位, 用防鏽扎線縛固, 勿用細鐵絲吊掛。杆頭立式接續盒要注重盒體的水平轉向, 使出、入光纜自然無扭絞並控制光纜彎曲弧度, 具體操作方法: 1多人操作形成餘纜一送一拉的派對配合, 原則上盒體和每個餘纜架處一個人,嚴禁一人唱雙簧, 必要時配備對講機以增強聯絡。2先中間後兩邊, 即平拖盒體, 將其固定在鋼線上, 再處理兩邊餘纜, 餘纜自身有扭動現象時, 提前將其沿鋼線向對端順出。在暫不需要處理餘纜時, 應先將盒體固定後, 將餘纜部順到對端杆頭懸掛, 謹防二次施工時對接續盒及其內光纖的破壞。 ( 7)光纜接續記錄。光纜接續完工後, 及時做好各項記錄, 包括順序、芯數、色譜、接續損耗等。

    時間:2020-09-08 關鍵詞: 音頻 功率放大器

  • 利用CMOS功率放大器優化單芯片手機方案

      倫敦研究公司Strategy AnalyTIcs發佈數據顯示,今年一季度三星電子超越諾基亞,首次成為世界最大的手機生產商。   數據顯示,第一季度三星電子手機發貨量較上年同期增長36%。由於Galaxy手機需求強勁,三星電子當季智能手機發貨量增長超過兩倍。   第一季度三星電子全球手機發貨量達到9350萬部,高於上年同期的6890萬部,佔據了全球四分之一的市場份額。   而諾基亞當季手機發貨量下滑24%,市場份額滑至22.5%。

    時間:2020-09-08 關鍵詞: cmos 單芯片手機 功率放大器

  • 手機功放的作用

    手機功放的作用

      什麼是功放?   功率放大器(PowerAmplifier,簡稱PA)簡稱功放,俗稱“擴音機”,是音響系統中最基本的設備,它的任務是把來自信號源(專業音響系統中則是來自調音台)的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音。   手機功放的特性要求   GSM/GPRS四頻手機是依據ETSI/3GPP的通訊標準來傳送信號,所以功率放大器的特性必須符合以下的要求。   一般而言,PA之輸出功率等級在GSM850MHz/900MHz頻段,分為5(33dBm)~19(5dBm)等十五個功率等級,在DCS1800MHz/PCS1900MHz頻段,則有0(30dBm)~15(0dBm)等十六個功率等級,隨着手機距離鄰近基站的遠近與手機收信狀況的好壞,PA的輸出功率等級必須依據基站的指示做相對調整及精確的設定,不是隻有單一的輸出功率。   因為GSM/GPRS通訊系統乃是TDMA系統(TIme-Division-mulTIple-Access),故信號之傳送(up-Link)與接收(down-Link)不是同時間發生的,而PA主要是負責傳送手機信號到基站,其PA功率操作反應時間必需符合ETSI/3GPP通訊標準之規範,如圖1所示,分三段時間區域(a)28us(b)542.8us(c)28us,在(a)區域,當手機欲傳送信號到基站,PA必須在28us內做好Power-ramping-up的準備工作,使PA輸出功率保持在一個穩定且固定的值,以便開始做真正的手機信號傳送工作,此即為(b)區域,而當信號傳送完畢,一樣須在(c)區域28us內做完Power-ramping-down即關掉PA Power,以節省電池電流消耗,同時進入接收模式(接收基站信號),另外,有兩點值得一提的是:   (1)在(a)與(c)區域中,PA之反應速度要夠快,以使PA能在28us內分別達到PA全功率輸出與無功率輸出,而且其功率輸出的增加率(ramping-up)或遞減率(ramping-down)也必須能有適當的快慢以達到很平滑(smooth)的功率上升、下降曲線,否則容易產生所謂的開關頻譜噪聲,進而影響鄰近手機使用者之通話品質。   (2)在(b)區域中,PA之輸出功率必須維持非常穩定,功率變動範圍在±1dB內,否則手機欲傳之信號很容易因PA本身功率不穩定,而受到PA的調變,因而產生調變頻譜噪聲,此將大大提升手機本身通話時之BER(Bit-error-rate),使通話品質不佳。   圖1 PA的輸出功率VS時間圖   因移動手機與基站的最遠距離約有35公里,PA的輸出功率約在30~35dBm,所以PA需要較大的供應電流,其電流可高達1.6~2A,一般PA的輸出效率約在50%,再加上PA工作週期(duty   cycle)到GPRS Class 12的應用時將會達到50%   (4個時隙),因此PA模塊將會產生大量的熱在IC本身,所以必須有很好的散熱處理,否則PA容易因過熱而損壞。   因移動手機本身常會在相當不好的環境中使用,如高速行駛、惡烈氣候環境等,所以手機本身的接收靈敏度(SensiTIvity)要求很高,在此同時,PA所需之輸出功率又要比較高,故對PA工作時相對產生的接收頻帶噪聲功率等等特性之要求將更加嚴格。   一般手機PA在正常的操作模式下,輸出端所看到的阻抗為50Ω負載,但是當手機使用者不當使用手機,例如手握天線,甚至拔掉天線,將會發生PA負載阻抗完全偏離正常工作50Ω負載,這就是所謂的PA失配(mismatch),在這樣的狀況下,PA功率送不出去,將會導致更多的熱散在IC上,易導致PA燒壞,此外,因PA本身是大功率組件,除了輸出功率,同時會產生很大的熱噪聲,PA本身即會有很大的穩定度問題,若是再發生失配狀況,更易導致PA振盪,因而產生其它頻率之噪聲(SpuriousOscillaTIon noise) ,影響到其它手機系統使用者,故PA設計本身必須確保在失配狀況下,PA不會發生振盪與燒壞之現象。   如同前點所説,PA乃是一個大功率組件,且其輸出端功率乃是用微帶傳輸線來做阻抗匹配,故RF信號容易經由介質耦合和空氣中輻射到PA外圍手機通訊電路,甚至影響鄰近手機使用者。其中最典型的例子即信號耦合到PLL中的VCO,容易造成VCO的頻率偏移,此將大大影響手機本身之通話品質,故PA設計本身之屏弊與隔離乃是充滿挑戰的一個課題。   PA 的技術與運作PA的設計近年來由於在IC輸出阻抗匹配線路之Q值不佳,所以多采用多芯片模塊(MCU,Multi-Chip-Module)的結構,如圖2。   圖2 PA的功能方塊圖   

    時間:2020-09-08 關鍵詞: 手機功放 功率放大器

  • 用於無人車輛和其它小型裝備的功率放大器

      美國NuWaves公司推出NuPower NW-BSSPA-10W-1.0-2.5 Xtender型L和S雙波段功率放大器模塊,用於恆定波形包絡的半雙工射頻收發器。   該功率電子器件基於寬帶、高效率的NuPower型微型功率放大器模塊,在1000MHz~2500MHz頻率範圍及30%平均功率轉換效率下,可提供最低10W射頻峯值功率及40dB增益。該雙向功率放大器還可用於相鄰波段,如工業、科研和醫療(ISM)常用的900MHz,但其峯值功率較低。該器件具有緊湊和堅固特性,其鍍鎳鋁製機箱大小為3&TImes;2&TImes;1.15inch,器件重量小於6oz(約170g,譯者注),可集成到無人駕駛飛機(UAV)和無人地面車輛(UGV)等小型平台上。該器件還配有自動發射檢測電路,可實現收發模塊之間1微秒量級的瞬間切換,其最大噪聲係數為3dB,有助於提高通信系統的接收性能。

    時間:2020-09-04 關鍵詞: 射頻收發器 功率放大器

  • Qorvo802.11ac功率放大器助力領先Wi-Fi平台實現更高吞吐量和更大傳輸範圍

      中國北京,2016年02月18日 – 移動設備、基礎設施與航空航天、國防應用中RF解決方案的領先供應商Qorvo,Inc.(納斯達克代碼:QRVO)近日宣佈,公司近期發佈的 RFPA55X2 Wi-Fi 功率放大器 (PA) 系列將助力當今許多領先的家庭和企業 WLAN 網絡設備實現更大範圍內更高的數據吞吐量。   Qorvo 的 RFPA55X2 Wi-Fi PA 系列包括 RFPA5512、RFPA5522、RFPA5532 和 RFPA5542產品。此 PA 產品組合以創新設計提供高功率和低功耗,實現眾多 802.11ac Wave2 功能,例如 8 個 80MHz 流、160MHz 流,以及可同時支持各種設備的多用户多路輸入/多路輸出 (MIMO) 技術。這樣,無線設備可在各種工作條件下以及高密度用户環境中以超高數據吞吐速率連接更長距離的接入點。   家庭和企業網絡設備製造商需要 Qorvo 的功率放大器以實現更出色的性能和創新設計,從而降低製造成本。舉例來説,Qorvo 的 RFPA5522 功率放大器可提供出色的功率附加效率:對於 802.11ac 為 17%;對於 802.11n 則高於 20%,從而使 PAE 節省 4-5%,大幅減少 MIMO 應用中的散熱問題。這將減少對熱補償設備(例如風扇和吸熱裝置等)的需求,從而實現更小的外形尺寸,且無需犧牲性能。   Linksys 產品管理總監 JusTIn Doucette 表示:“Qorvo 的 RFPA5522 高效放大器可提供高性能和功效,滿足我們最新雙頻段 802.11ac 消費型路由器(例如 WRT1900ACS 雙頻段 Wi-Fi 路由器)的需求。非常感謝 Qorvo 的 RF 專業技術和出色的支持,讓 Linksys 能專注於為客户開發具有最佳家庭網絡體驗的產品”   Qorvo 基礎設施和國防產品部總裁 James Klein 表示:“Qorvo 非常榮幸能與家庭和企業創新網絡解決方案的領導者 Linksys 合作。RFPA5522 5GHz PA 正在將下一代功能變成現實,同時幫助 Linksys 提供最穩健的路由器,讓用户能同時連接多個無線產品。”   今天的消費者要求家庭 Wi-Fi 網絡提供更大的數據吞吐量,以支持廣泛的數據消耗型聯網應用,如流媒體和遊戲,且充分覆蓋整個家庭。Qorvo 的 RF 解決方案為高速 802.11ac 無線網絡提供業界領先的 RF 性能,適應不斷增長的家庭和企業聯網設備。   欲瞭解Qorvo的更多詳情,請關注Qorvo官方微博(Qorvo半導體)及微信(Qorvo)。   Qorvo簡介   Qorvo (Nasdaq: QRVO)是面向移動、基礎設施和航天航空/國防應用提供核心技術與射頻解決方案的領先供應商。Qorvo在全球擁有7000餘名員工,致力於為實現全球互聯的各種應用提供解決方案。Qorvo擁有業內最廣泛的產品組合和核心技術;還有通過ISO9001、ISO 14001和ISO/TS 16949認證的世界級生產廠。

    時間:2020-08-27 關鍵詞: Wi-Fi qorvo 802.11ac 功率放大器

  • 詳析Doherty功放設計之負載牽引原理(上)

    詳析Doherty功放設計之負載牽引原理(上)

    管子是有膝點電壓的。在輸出特性曲線(圖1-3)中,負載變大後負載線與輸出特性曲線最左邊的交點會變小,膝點電壓左移,這樣電壓的擺幅就可以變大了(否則,同樣輸入下會過壓)。信號分佈在不大不小均值附近的概率較大,過大和過小的信號發生的概率比較小。 當今世界,通信技術的發展可謂日新月異(準確來説是人類的慾望日新月異。。。),然而當前人類所依賴的無線通信完全藉由無線電,頻段還大都集中在C頻段以下,相當擁擠。那麼,為了在有限的頻譜資源內增加信息的傳輸量,信號調製方式就越來越複雜,出現瞭如64QAM,256QAM等許多非恆包絡的調製方式,如此,就導致信號的峯均比不斷的變大。圖1-1是信號包絡瞬時概率分佈與AB類功放瞬時效率曲線的比較圖(為啥和AB類比較呢?因為不太久以前基站功放就是這個類型)。 圖1-1 AB類功放包絡效率與包絡概率分佈 不難看出,信號分佈在不大不小均值附近的概率較大,過大和過小的信號發生的概率比較小。然而從圖中亦可發現AB類功放的效率是隨着信號功率增加而增加的,因此在均值附近功放的效率很低。當基站功放採用AB類功放時,常常需要從P-1dB回退6dB左右工作,此時的效率就會由50%降到20%(打個比方,不是確定數據),不要小看哦,如果要求輸出額定功率100W,你算算有多少功率發熱去了。。因此傳統的AB類功放就無法滿足現代通信系統對功放效率的要求。因此需要設計高效率的功放來滿足系統對效率的需求。可能你會説這有何難,用開關類功放啊(比如E類),用諧波控制類功放啊(比如F類),理論效率100%啊。但是很不幸,這些高效率功放的線性校正好難,直接把做DPD的搞死了(搞算法的要加油哦。。。),同時這些高效功放的工作帶寬也不太夠,可靠性也不好。好在天無絕人之路,值得慶幸的是,早在1936年,W.H.Doherty先生就發明了Doherty功放架構。這種架構的功放,在功放回退工作時可以同時具有較高的效率和比較好的線性度。這麼牛逼的功放架構的原理是什麼呢,下面就一步步來解構Doherty功放架構(下面的講解針對具有了解功放管工作原理的同學,不知道功放工作原理的同學請止步,惡補一下基礎知識先。。。)。 負載牽引原理 在講解Doherty工作原理之前,要先講一下它的命根子---負載牽引。那麼什麼是負載牽引呢?我們都知道功放在工作時會有一個靜態工作點以及負載線。以偏置在B類的功放管為例,其在固定負載下意圖如圖1-2所示。 圖1-2 固定負載示意圖 從圖中可以看出,漏極電流是餘弦脈衝,也就是説功放沒有出現過壓,工作在欠壓狀態,這個前提很重要,因為此時的效率計算中,基波電流與直流電流的比已經由偏置決定了,功放的效率是與漏極射頻電壓擺幅成正比的(具體解釋寫出來得一大篇,有空再碼)。因此為了得到高效率,功放應處於電壓飽和狀態,也就是射頻電壓擺幅要接近漏極電源電壓。圖中幾種不同顏色的信號代表不同的輸入輸出功率,可以看出輸出功率越小,效率越低(電壓擺幅小)。然而,我們的需求是要在輸入信號均值區獲得高的功放效率,也就是説要在輸入信號較小時,電壓的擺幅也能接近漏極電源電壓。這在固定偏置及負載阻抗的情況下是無法辦到的。那麼現在如果要求偏置狀態不變,要實現高效率怎麼辦呢?聰明的你可能已經發現,能實現這一目的的方法就是讓功放的負載變大,讓功放在一個較小輸出功率電平上達到電壓飽和,獲得高效率。這就是所謂的負載調製。圖1-4是負載調製的示意圖。 圖1-3負載調製示意圖 從圖可以看出隨着負載的不斷變大(由藍色變到綠色),功放漏極電壓擺幅越來越接近漏極電源電壓,功放的效率越來越高。通過選擇合適的負載阻抗就可以讓功放在輸出均值功率時具有高效率。 這回就先説這麼多,有些表述的前提我沒有提,比如功放的諧波短路條件等等,目的就是先把負載調製説清楚。其他問題和知識表述不當之處請大家提出討論。下一回講下經典的兩路對稱Doherty的具體工作過程。

    時間:2020-07-29 關鍵詞: doherty 功率放大器

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