本文關(guān)鍵詞：低頻功率放大器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文要求在20-30℃的電路工作環(huán)境,5V的電源電壓,200-3400Hz范圍的工作頻率條件下,設(shè)計(jì)了一款實(shí)用性較強(qiáng)的低頻功率放大器。低頻功率放大器是由兩個(gè)電路結(jié)構(gòu)、器件參數(shù)完全相同的放大電路構(gòu)成的。單個(gè)放大電路是一個(gè)兩級(jí)放大電路,包括偏置電路、差分輸入、推挽輸出和頻率補(bǔ)償四部分,該放大電路電壓放大倍數(shù)為1,僅通過(guò)放大電流實(shí)現(xiàn)放大功率的目的。偏置電路部分由多路電流源結(jié)構(gòu)構(gòu)成,并設(shè)置了合適的MOS管參數(shù),實(shí)現(xiàn)為放大器各個(gè)節(jié)點(diǎn)提供合適的偏置電流。差分輸入部分采用的是共源共柵結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證,顯示該電路可以提高信號(hào)質(zhì)量,優(yōu)化電路性能。推挽輸出部分采用了兩個(gè)對(duì)稱的MOS管推挽輸出,對(duì)電路的瞬態(tài)特性進(jìn)行了仿真測(cè)試,結(jié)果顯示該電路可輸出完整的波形,有效地避免了波形的交越失真。為防止自激,在推挽輸出部分還加入了RC頻率補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。單個(gè)放大電路的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后,將兩個(gè)完全相同的放大電路采用橋式連接的方式連接起來(lái),構(gòu)成了低頻功率放大器的總體結(jié)構(gòu)。采用橋式連接的好處是可以提高最大輸出功率。在電路的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后,采用了M3524 0.5μm工藝模型庫(kù),利用Cadence軟件對(duì)電路的開環(huán)特性、閉環(huán)特性、最大輸出功率、SNR、PSRR、CMRR等性能參數(shù)進(jìn)行了仿真測(cè)試。根據(jù)仿真結(jié)果顯示,單個(gè)放大電路的開環(huán)增益為106.89dB,閉環(huán)增益為零,相位裕度為83.731dB,整個(gè)低頻功率放大器的共模抑制比為93.52dB,信噪比為94.69dB,總諧波失真為0.353%。仿真結(jié)果說(shuō)明設(shè)計(jì)的此款低頻功率放大器的性能滿足預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：低頻功率放大器 偏置電路 差分輸入 推挽輸出
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN722.75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 課題的研究?jī)r(jià)值和意義10
• 1.2 功率放大器的發(fā)展歷史10-12
• 1.2.1 半導(dǎo)體的發(fā)展11
• 1.2.2 功率放大器的發(fā)展進(jìn)程11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文的主要工作和內(nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 功率放大器的基本介紹15-24
• 2.1 功率放大器的工作原理15-16
• 2.2 功率放大器的分類16-23
• 2.2.1 根據(jù)工作頻率高低分類16-17
• 2.2.2 根據(jù)功率管的偏置工作狀態(tài)分類17-20
• 2.2.3 根據(jù)輸出級(jí)與負(fù)載的連接方式分類20-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 低頻功率放大器的電路設(shè)計(jì)24-35
• 3.1 低頻功率放大器的設(shè)計(jì)方法24-25
• 3.1.1 電路設(shè)計(jì)指標(biāo)24
• 3.1.2 電路設(shè)計(jì)要求24
• 3.1.3 電路設(shè)計(jì)步驟24-25
• 3.2 單個(gè)放大器電路的基本結(jié)構(gòu)25-31
• 3.2.1 多路電流源電路25-26
• 3.2.2 偏置電路結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2.3 差分輸入結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2.4 推挽輸出結(jié)構(gòu)28
• 3.2.5 頻率補(bǔ)償結(jié)構(gòu)28-30
• 3.2.6 負(fù)反饋結(jié)構(gòu)30-31
• 3.3 單個(gè)放大器電路的整體結(jié)構(gòu)31-33
• 3.4 功率放大器的總體電路結(jié)構(gòu)33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 功率放大器參數(shù)仿真結(jié)果35-53
• 4.1 瞬態(tài)分析35-36
• 4.2 開環(huán)交流特性仿真36-42
• 4.2.1 開環(huán)增益36-38
• 4.2.2 增益帶寬積38
• 4.2.3 相位裕度38-42
• 4.3 閉環(huán)交流特性仿真42-44
• 4.3.1 閉環(huán)增益42-43
• 4.3.2 -3dB帶寬43-44
• 4.4 最大輸出功率44-45
• 4.5 信噪比45-47
• 4.6 總諧波失真47-48
• 4.7 共模抑制比48-49
• 4.8 電源紋波抑制比49-51
• 4.9 輸出阻抗51
• 4.10 輸出失調(diào)電壓51-52
• 4.11 本章小結(jié)52-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 附錄56-58
• 致謝58

【相似文獻(xiàn)】

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