高效率DE類功率放大器的研究.pdf

1、功率放大器廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中，論文所研究的功率放大器主要是針對于隨鉆電磁波測井電路中的應(yīng)用。功率放大器是隨鉆電磁波測井設(shè)備中發(fā)射器的重要組成部分，研究和開發(fā)適合井下復(fù)雜環(huán)境的高效率功率放大器無疑對提高隨鉆電磁波測井設(shè)備的性能有重要意義。傳統(tǒng)的功率放大器，如A類、B類、C類功率放大器，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各種技術(shù)已趨于成熟，但是由于這些功率放大器效率的提高是以減小功率晶體管導(dǎo)通角和加大激勵功率為代價的，從電路原理上就限制了其效率進(jìn)一步

2、的提高。
　　 相對于傳統(tǒng)的線性功率放大器，D類、E類、DE類等開關(guān)型功率放大器具有更高的效率。開關(guān)型功率放大器克服了傳統(tǒng)線性功率放大器的缺點(diǎn)，使功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，在任意時刻，功率晶體管內(nèi)部的電壓與電流的乘積很小，甚至趨于零，以此原理來降低功率晶體管損耗，提高功率放大器效率。
　　 論文的主要工作是進(jìn)行高效率DE類功率放大器的研究。DE類功率放大器綜合了D類和E類功率放大器的優(yōu)點(diǎn)，繼承了開關(guān)型功率放大器高效率的特

3、點(diǎn)，又同時避免了D類和E類功率放大器的缺點(diǎn)，不會在功率晶體管內(nèi)部同時出現(xiàn)電壓和電流，對功率晶體管的最大工作電流和耐壓性也無過高要求。
　　 論文首先對功率放大器的功率器件、性能指標(biāo)、功率放大器常見類型作了介紹，然后詳細(xì)分析了DE類功率放大器的特點(diǎn)、電路性能、元件取值等問題，并對非線性并聯(lián)電容對DE類功率放大器的影響作了分析，最后使用SPICE仿真程序?qū)E類功率放大器進(jìn)行了驗證，仿真結(jié)果證實了分析的正確性。
　　 論文對

4、DE類功率放大器的研究工作可以概括為以下幾點(diǎn):
　　 (1)詳細(xì)分析了DE類功率放大器，給出了DE類功率放大器的基本電路圖，等效電路圖;從電路結(jié)構(gòu)入手，分析了DE類功率放大器的電路特性，得到了電路各點(diǎn)電流電壓的取值和波形圖，推導(dǎo)出了DE類功率放大器各元件的取值公式，為DE類功率放大器的設(shè)計提供了方便。
　　 (2)針對非線性并聯(lián)電容對DE類功率放大器的影響做出了分析。首先說明了分析MOSFET寄生電容的必要性，然后通過理

5、論分析，給出了DE類功率放大器在驅(qū)動信號占空比D=0.25，在任意梯度系數(shù)m下，由外部線性電容和MOSFET寄生輸出電容共同構(gòu)成的并聯(lián)電容的分析表達(dá)式，分析得到了MOSFET寄生輸出電容的等效電容表達(dá)式，通過使用等效電容表達(dá)式，可以輕松獲得包含MOSFET寄生輸出電容的并聯(lián)電容的取值，提高了DE類功率放大器設(shè)計精度，保證了DE類功率放大器高效率的特點(diǎn)。
　　 (3)使用SPICE仿真程序?qū)E類功率放大器進(jìn)行了仿真分析，并與D類