1.高频功放电路的毕业论文
射频识别电路中高频功放的设计王兴君1,殷兴光2,孙 瑜2,吴玮玮1,王宏刚1(1.陕西国防学院电路设计研究所 陕西西安 710302; 2.陕西科技大学电气与电子工程学院 陕西咸阳 712081)摘 要:分析了射频识别电路中高频功放的特点,在此基础上提出了一种新型的高频功放电路,并对他的工作原理进行了分析。
关键词:射频识别电路;高频功放;设计;谐振电路中图分类号: TN710 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2004) 09 064 02Design of a High Frequency Power Amplification in the Radio Frequency Spot CircuitWANG Xingjun1, YIN Xingguang2, SUN Yu2, WU Weiwei1, WANG Honggang1(1.Circuits Design Institute of Shaanxi Institute of National Defence, Xi′an, 710302, China;2.Shaanxi University of Science &Technology, Xianyang, 712081, China)Abstract: This paper analysis the feature of high frequency power amplification in the radio frequency spot circuit, then gives anew kind of circuit on it and introduces its principle.Keywords: RFID; high frequency power amplification; design; resonance circuit收稿日期: 2003 12 29 射频识别技术是20世纪80年代初发展起来的一种先进的识别技术,经过十几年的发展,已在各行各业,尤其是电子信息行业得到了广泛的应用。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,他通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。
射频识别系统由阅读器和应答器(标签)构成。当他工作时,阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[1]。
高频功率放大器是阅读器的关键部件,主要功能是对标签信号的返回信号进行功率放大。1 工作原理图1为射频识别电路中的高频功率放大器原理框图。
13.56 MHz输入方波信号经功率放大器放大输出一个方波信号,再经过阻抗变换网络一部分在天线负载产生高频输出交流电压,从天线发射出去。另外一部分通过检波电路解调出有用信号输出[2]。
图1 高频功放原理框图图2为高频功率放大器的电路图。各项参数如下:VT1型号: 3DA106A VD型号2AP1VCC=9 VC1=0.01μF L=0.01μH R1=6 kΩC2=550 pF Lb=1.3μHC3=0.01μF LC1=1.3μHC4=0.01μF LC2=1.3μHC5=10 pF图2 高频功放电路图2 单元电路设计(1)选择丙类放大电路如图3所示。
高频谐振功率放大器电路可以工作在A类, B类或C类状态。相比之下C类谐振功放的失真虽不及A类和B类大,但C类适用于输入信号比较大、输出功率大、效率高,节约能源的环境下,因此,在大功率射频功放电路中经常使用[3]。
具体参数如下:①确定功率放大器最佳负载:设晶体管饱和电压为1 V,则:(VCC-VCE(SAT))22P0=(9 - 1)22*3 10.7Ω64,扼流圈的电感量应远大于放大器的等效负载,取:XLC≥10R0= 10*10.7 = 107ΩLC≥XLC2πf0=1072π*13.56*106 1.3μHICM1≥VCMR0=VCC-VCE(SAT)R0=9 - 110.7= 0.74 A 选取θC=70°:α0(70°) = 0.253 α1(70°) = 0.436iCMAX=ICM1α1(70°)=0.740.436= 1.75 AIC0=iCMAX*α0(70°) = 1.75*0.253 = 0.43 APDC=VCCIC0= 9*0.43 = 3.9 VPC=PDC-P0= 3.9 - 3 = 0.9 Wη=P0PDC=33.9 77% 集电极与发射极击穿电压URCEO≥2VCC,即:URCEO≥18 V所以选用三极管3DA106A型。图3 丙类放大电路(2)阻抗变换网络如图4所示。
图4 阻抗变换网络选用阻抗变换网络主要有2个作用:①滤波作用 可以滤除高频脉冲电流中的谐波分量只输出要求信号频率的电压和功率。②阻抗匹配作用 通过振荡回路阻抗的调节,可使振荡回路呈现高频功率所要得最佳阻抗值,从而使高频功放以高效率输出最大功率[4]。
通过并联L1C1回路实现谐振、选频滤波, LC谐振回路工作频率变化不大,带宽范围相对很窄,一般选频放大器的频带Δf与中心频率f0之比从百分之零点几到百分之十左右可知,取Δf/f0=1%,则:BW= 2Δf= 2*f0*1%= 2*13.56*106*1% = 0.271 2 MHZ对应品质因数:Q0=f0BW=13.56*1060.271 2*106= 50 因此L1和C1谐振时:XL=RLQ0=5050= 1ΩL1=XL2πf0=12π*13.56*106= 0.01μHXC1=RLQ0=5050= 1ΩC1=12πf0XC1=12π*13.56*106*1= 0.01μF 由于流过负载RL上的电流为:IL=P0/PL= 3/50 = 0.244 A 则回路线圈应承受的电流峰值为:IL1=Q*2IL= 50*2*0.244 = 17.3 A 其次考虑阻抗变换采用高通L网络将50Ω负载变换为放大器要求的最佳负载10.7Ω,则: Q=RL/R0- 1 = 50/10.7 - 1 = 2 L=RLW0Q=RL2πf0R0=502π*13.56*106*2= 0.29μH C2=1W0QR0=12πf0Q0R0 =12π*13.56*106*2*10.7 = 550 pF完整的电路图中L是电感L1与L2并联的总电感L=L1L2L1+L2=0.01*0.290.01 + 0.29= 0.009 7μH (3)包络检波电路如图5所示。其具体参数如下:①RC≥5 ~ 10W0,取:RC≥5W0=52πf0=52*3.14*13.56*e6= 0.06*106②取Ma= 0.3,RC≤1 -Ma2MaΩMAX,2ΩMAX=BW,ΩMAX=12BW=12*0.272 MHz = 0.136 MHzRC≤1 - 0.320.3*0.136*10-6=1 - 0.090.3*0.136*10-6= 4.77*10-3取R= 5 kΩ,C= 10 pF,。
2.跪求一个50w功放电路设计的论文(不是学术论文)
一f、实验目的 1、熟悉数字式频率计8的基本工g作原理。
0、熟悉数字频率计2中1计4数显示4及d控制等部分6的综合设计1及o调试方7法。二z、实验原理数字频率计6是测量电信号频率的仪器之d一m,其原理图如下h所示8: 。
被测信号经过放大o整形成为0脉冲信号,作为7计6数器的计7数脉冲,计8数器受控制门k(闸门k)的控制,闸门e开a启,计1数器开o始对输入s的脉冲信号计5数,若闸门h开x启的时间为71秒,则计7数器累计7的脉冲数就是被测信号的频率。
在闸门e关闭后,停止7计7数,计4数器的状态写入o锁存器,并通过译码器驱动数码管显示6出测量值。这样,当再次测量(计5数)时,数码管可以5保持上r一u次的测得的数据。
三y、实验要求 4、利用216定时器设计7标准秒脉冲发生器电路。 0、译码显示7电路用实验箱中2的四路数码管显示8电路。
四、设计8思路根据实验原理框图,做如下y设计0:信号的放大z部分2可以7用三z极管放大j电路来完成,而整形部分2可用施密特触发器来完成,为8简单起见1,可用247来做。控制门k用一e个a与o门n即可实现。
两个l单稳态触发器完全一u样,均可用777来做。计8数器用11LS260来完成,免去了x接十u进制计6数器的麻烦(若用17LS653)。
锁存电路用四路锁存器86LS85来完成。其输出可直接接到数电箱上y的67LS273译码电路,进而显示6结果。
在这次实验中1,设计8四位频率计8,故需用四个c63LS130和四个n72LS52。五u、实验器件 338定时器 31LS060 76LS18 84LS06 06LS00 电阻、电容若干r六5、设计1思路这里主要说明一n些参数的选择。
对施密特触发器只涉及s到一d个q外接小f电容,典型值为00。02uF。
h抱jbt|。
3.求关于声光控电路的毕业设计(电路原理图如下)论文
原理设计1.1 方案选择 声光控路灯是一种与普通路灯电路不同的路灯,它比平常的路灯更“人性化”。
在白天或光照强的时候它是熄灭的,可是一到晚上或者光照弱的时候灯又会自动亮起来。当它们用在走廊里时,只要有脚步声它也会亮,当安静下来时它又会熄灭,做的好的声光控路灯还有延时功能。
这就省去了认为操作的繁琐,如此“人性化”的路灯正越来越取代传统路灯的地位。 这次课设我们题目的声光控路灯电路,要求是能让它在白天或光照强的时候熄灭,在晚上或光照弱的时候灯亮。
声控能在晚上起作用,有声音时灯亮,并能延时 30 秒钟后等再灭,当没有声音时路灯熄灭。老师并没有像其他班的老师那样给我们题目,所以还得自己去合适的图来完成任务。
最后我们两个基本符合条件的原理图,如下图所示: 图 1.1 电路原理图 1 1 图 1.2 电路原理图 2 从表面上看来,图 1.1 和图 1.2 都能满足课设的要求,刚开始我们选择的是图 1.2,因为当时还未找到图 1.1,照当时的情况看来,图 1.2 算是最符合条件的了,不过由于感觉图 1.2 的原理过于复杂,对于我们来说还有点难理解,于是我们又找到一张图,也就是我们制成板的原理图了,与图 1.2 相比,图 1.1 明显更简单,并且各不分都有说明,让人一目了然,还有一点就是图 1.2 的供电电压是220V,而图 1.1 的供电电压为 6V,为了方便检测,6V 的电压显然更好搞,所以在既满足课设条件又符合简单清爽的观念的评判下,我们最终选择了图 1.1 作为本次课设的原理图。1.2 对电路元器件及原理的分析1.2.1 对电路元件 CD4011 的介绍 图 1.3 CD4011 引脚线图 2 如图 1.3 所示为 CD4011 内部引脚线的图,因为该元件为本电路最复杂的元器件,所以先对它进行一点介绍。
CD4011 是四-2 输入与非门集成电路,它的内部由 4 个与非门组成,它具有功耗低,抗扰能力强,电源电压范围宽广等特点,而且附加输出缓冲器,因此输入输出特性得到改善,当负荷增加而引起的传输时间变化被控制在最小限度。特别要注意图 1.3 中所示, Vcc 和 Vss 是接直流电源的,这是保障该元件正常工作的不可缺少的条件。
1.2.2 电源部分 为了方便使用,本次我们使用了 4 节干电池充当电源,电压源并联了一个电容 C1,它能改善电源的内阻,减小电源的内阻,尤其是在电池使用较久,电压降低时。C1 可是 使声控放大电路继续发挥较好的作用。
1.2.3 声控部分 如图 1.3 所示,该部分主要用到了三极管和压电陶瓷片,由于当时我们去买元器件时店里没有它卖,所以我们便用蜂鸣器代替了它,它们二者都能充当传感器的作用。当外界有一定声响时,它的输出电压给三极管的 BE 极残生 I b ,C 极点位下降,与非门 1A 的输出端变为高电压;当响声消失时,1A 的输出端又回复到低电位。
该部分中 R1 的阻值为 2 M Ω,三极管的 C 极连接可变电阻 W,调节这个电阻使 C 极的起始电压处在比与非门电路 1A 输入阀值略高一点的电位。1A 的初始状态,由于两个输入端都是高电位,所以输出端都是低电位。
1.2.4 光控部分 该部分主要由一个光敏电阻 LR 和单排阵 T3-4 组成。 单排阵大概相当与一个开关的作用。
当把它上面的“帽子”拿掉后该部分就断开了,当它戴上“帽子”后又会导通,再看光敏电阻 LR 的作用:当环境有一 3定亮度时, LR 的阻值很小,所以 2Ab 处于低电位,不论 2A5 是什么电位,2A的输出总是高电位 ,二极管 4148 因为电压反偏而截止, 和 R4 下端始终处于 C2高电位,也就是使 3A,4A 的四个并联输入端都处于高电位,它们的输出端处于低电位,所以电路在亮的环境下不论出现多大强度音响 LE 都不会发光。1.2.5 延时部分 该部分主要由一个 47uF 有极性的电容 C2 和 2MΩ的阻值的电阻 R4 并联组成。
C2 的上端为“”极,因此其下端是低电位,不过由于 R4 与之并联,且 R4上端连接电源正极,显然 C2 下端的低电位并不能维持很久,它的下端的电位会慢慢升高,当电位达到或者超过阀值时,其后面的两个与非门会发生翻转,此时输出端又变成了低电位,LED 会熄灭。如果没有 C2,那么下端的低电位可以很快上升,电容使上升过程变慢,这就是电路的延时功能。
1.2.6 发光部分 本次课设中,我们没有选用灯泡,而是选择了发光二极管 LED,它们在本实验中可以互换,因此我们选择了更便宜,小巧的发光二极管,当它两端流过电流时它就会发光。2.布置电路板上元器件及焊制 虽然我们选用的原理图比较简单,可其实却并不那么简单,因为原理图上的4 个与非门是分开画的,并没有显示出它们的联系,而实际上它们却是连在一起的一个一个元器件,这就大大增加了焊制的难度。
为了方便后面的焊制,我们采取的是先布元器件,后焊制的方式,先布管脚多的 CD4011,然后再把每个管教引出来连接的元器件放在它周围,这种方式有背于我们平常分析和观察电路的惯用思维——即从电源一极看过去,逐个分析元器件,虽然有点不习惯这种思维方式,但不可否认,这确实使电路布置得更加有条理了,从而避免了混乱,这是最重要的。 4 剩下的就是焊制了,由于我们都是新手,从前都没焊过电路板,所以如何把电路焊好就成了急需解决的问。
4.求一份低频功率放大器的毕业设计论文
功率放大电路设计
摘要:本文总结了电子设计实验中常用的几种功率放大电路的设计方案,针对不同的设计要求和设计条件从电路搭建、注意事项及测试结果进行了说明,能满足大多数实验电路设计的需要。
关键词:功率放大;推挽输出;丙类功放
一.前言
在电子电路设计中,很多系统需要对输出信号进行放大,以提高其带负载能力,驱动后级电路,因此就要对信号进行功率放大。功率放大器的主要性能指标有输出功率及效率,其按照电流导通角的不同,可分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的通角为180度,适用于小信号低频放大,效率最低;乙类放大器的通角约为90度,适于宽带大功率工作,大多数集成运放的末级输出都采用乙类推挽形式;丙类放大器的电流的通角则小于90度,电流波形失真太大,只适于以调谐回路为负载的窄带放大,但效率较甲、乙类高。【1】
二.电路设计
(一)大电流高摆幅运放
若不考虑成本限制,可直接采用大输出电流、高摆幅运算放大器作为输出级。设计重点在于运放的选择及电路连接。市面上有各种性能的Buffer以及可用以驱动的运放,它们能满足大多数设计的要求。专门的驱动芯片如BUF634,其输出电流达250mA,摆率为2000V/us。美国德州仪器公司也有许多相关产品,如THS3121,输出电流可达450mA,摆率达1500V/us。设计的关键在于芯片的正确使用,由于大多数为电流型运放,故反馈电阻的选取很重要,另外由于处理的是高频信号,所以电源去耦,电路布线方面也须十分注意。经实验测试,THS3121在反馈电阻取470Ω、增益为2时在50Ω负载时小信号-3dB带宽达100MHz,-0.1dB带宽达30MHz,并且在电压峰-峰值为10V的输出状态下,频率大于10MHz时仍无失真现象。
(二)互补对管推挽输出
若对功率放大要求不高,可采用分立元件搭建,以互补对管推挽电路作为输出级。设计的关键在于根据系统要求选择合适的互补对管。互补对管采用2SD667和2SB647,其特征频率为140MHz,集电极功率耗散为0.9W,适合低频功率放大。前级放大负反馈由输出引入,使得通频带更加平坦。
(三)直接功率合成
在手头没有合适的驱动芯片时,可以采用三极管直接搭建,虽在实际应用中较少,但在实验室条件下仍是不错的选择。直接功率合成的先决条件是各路参数要对称。要求VT1和VT2、VT3和VT4参数对称,R2=R3,R4=R5,R11=R12等。输入功率在A点一分为二,分两路分别进行放大,在C点合二为一。
(四)单管丙类功率放大
以上三种都是宽频带非谐振功率放大,效率较低,而在无线通信设计中,效率是发射机的主要性指标之一,丙类谐振功率放大较甲类、乙类相比具有更高的效率。三极管基极采用自给偏压电路,集电极采用RLC并联谐振回路,滤除谐波分量,采用π网络作为输出滤波匹配网络,实际参数值可根据所要求的谐振频率具体设计,在此不赘述。
结语
本文通过对不同条件下功率输出级设计提出相应的方案,并经过实际实验测试,效果良好。但在电子设计实验中,较少涉及电力系统,对信号的功率放大要求不是很高,本文仅对系统中常用的简单功率放大进行总结与实验验证,而实际应用中的功率放大电路远不止如此简单。
参考文献:
【1】董尚斌,等。电子线路(1)。北京:清华大学出版社,2006.
【2】黄根春,等。电子设计教程。北京:电子工业出版社,2007.8.
【3】高吉祥。高频电子线路设计。北京:电子工业出版社,2007.5.
5.求一篇关于应用电子技术方面的毕业设计论文
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没人愿意的,有的也是盗版的,。
6.专业功放电路分析
转换电路, 大功率专业功放常常使用H类方式, 特点是在小功率时使用低电压的一组供电, 大功率时低电压的能量不足够了, 通过一个转换电路(取样, 控制)去控制一对场效应管导通到高电压一组进行补充能量, 这样小信号时的效率会有所提高. 通常是在半功率时开始转换, 比如1000W的功放, 通常在500W开始转化到高电压一组.
专业功放的功率管大多采用集电极输出方式, 这个家用功放的发射极输出有很大不同. 集电极输出的好处是可以不使用云母片在散热气上, 使得功率管的散热更好.
另外, 家用功放大多采用差分放大的OCL电路, 但专业功放一般看不到差分放大的对管, 一般专业功放都是采用一个运放(4558等)作电压放大级, 整机增益在34dB左右.
为了确保稳定性还有很多保护电路, 过压过流保护, 温度保护, 中点电位保护等. 另外, 风扇的转速也会随着温度的升高而加速.
还有就是很多专业功放会有一个压缩限幅的功能, 就是当检测到输出功率已接近极限时, 会自动分流调输入端的信号, 使输出不会严重削波失真, 简单的电路是通过一个光电耦合器来实现, 还有通过专业的IC(LM13700)等来实现. 这方面在百威(Peavey)功放做的比较好.
为了实现舞台的大功率要求, 专业功放可以调节成BTL桥式推动, 这样功率大约可以提高3倍, 列如800W+800W变为BTL后就可能有2400W输出. 但这时为单通道了.
正是由于功率巨大, 在调节电路时要特别小心, 调静态电流必须从最小开始调, 如果一下调大, 会在瞬间烧毁功率管, 甚至起火等.
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