一种2.65GHz高效电流模式D类功率放大器设计

传统的电压模式D类功率放大器(VMCD PA)由于寄生电容放电造成的能量损耗,无法应用在频率大于1GHz的射频电路中。电流模式D类功率放大器(CMCD PA)通过实现零电压开关避免了漏极电容放电造成的能量损耗,使高效高频率D类功率放大器的实现成为可能。CMCD PA可以看作push-pull结构的两个F-1类功率放大器,在设计时可以使用F-1类功率放大器的设计方法。本文分析了CMCD PA的基本原理和设计方法,设计了一种新型高效CMCD PA,在2.65GHz时具有73%的效率、12.3dB的功率增益和40.3dBm的输出功率。

开关模式(D类)音频功率放大器的设计及运用

近几年来,中职学校的电子专业学生在制作音频功率放大器的实践教学中,基本以制作传统的A类或AB类功率放大器的制作为主。然而很少学习制作D类放大器。D类放大器与传统功率放大器相比具有更高的输出效率,这是因为D类放大器工作在开关模式,其输出晶体管只工作在完全"导通"和完全"截止"的状态。从理论上讲,晶体管完全不损耗能量,意味着晶体管上的散热片可以做得很小,因而功率放大器的体积也能成倍地缩小。学生了解到D类放大器的优点后,激发他们制作D类放大器的兴趣,促进他们更深入掌握D类放大器的工作原理。

双模式控制的防失真D类音频功率放大器

设计了一款具有双模式控制、防失真功能、超低EMI、无需滤波器、5W高效率的单声道D类音频功率放大器.通过检测输出信号的失真来动态调整系统增益可实现独特的防失真功能,可以通过硬件或者软件设置使该放大器工作在防失真模式或者普通模式.电路采用CSMC的0.35 um的CMOS工艺实现,在输入信号为O～1.2V的范围内,输出信号能够保持良好的波形形状.可应用于各种便携式电子设备,如手机、平板电脑和便携式电视机等.

磁轴承三态开关功率放大器的电流模式控制

针对传统磁轴承二态开关功放电流纹波大和损耗大、可靠性差的缺点 ,提出了一种电流模式控制的三态开关功放 ,介绍了其工作原理和电路的实现。研制了一套容量为 0 .7kVA的磁轴承开关功放。实验结果表明 ,该功放电流纹波小、效率高、带宽大。

基于相移PWM调制的多电平D类功率放大器谐波分析

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用单极倍频相移PWM技术,其开关频率为单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹小。分析了级联型多电平技术的特点,重点研究了采用单极倍频相移PWM技术的多电平输出信号的谐波,最后研制了一台级联型多电平的D类功率放大器。研究结果证明了所研究的级联型多电平D类功率放大器输出电压谐波的正确性,表明该放大器具有良好的跟踪性和稳定性。

基于滑模变结构控制的多电平高效D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹很小,只需要一个较小的滤波器来抑制开关谐波。文中对多电平PWM输出信号的谐波进行分析,重点研究采用滑模电流电压双闭环控制的设计要点并推导其参数,之后研制一台2kW级联型多电平滑模控制的电流电压双闭环D类功率放大器。试验研究结果表明:采用滑模电流电压双闭环控制的级联型多电平D类功率放大器,明显提高了系统带宽,使系统不仅对阻性负载而且对桥式整流负载都具有良好的快速性和跟踪性能,很好的瞬时响应和稳定性,较高的效率和低的输出信号谐波总畸变率值。

D类音频功率放大器中的死区控制电路设计

设计了一种用于D类音频功率放大器中产生死区时间的互锁电路,通过对功率管的输出状态进行检测,使得在每种状态下只有一个功率管导通,有效地防止了上下功率管的同时导通,从而减小了功率级的损耗,提高了放大器的效率.针对该互锁电路提出了一种死区时间设计方法,使得在有效抑制功率管导通的同时引入最小的失真,同时对引入死区时间所产生的影响做了详细分析.仿真结果表明:该互锁电路在输出信号的上升沿产生的死区时间为13.6 ns,在输出信号的下降沿产生的死区时间为15.5 ns.

D类音频功率放大器的全桥PWM改进方案与实现

论述了音频D类功率放大器的全桥PWM改进方案,并用模拟与数字的方法实现。利用这种方法实现的D类功率放大器具有高效率高性能的特点,并能降低滤波器性能的要求。

采用双环控制的多电平D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,通过电压电流双闭环控制保证输出信号的跟随品质,本文着重研究了双闭环控制的设计方法。试验结果表明,采用电流电压双闭环控制的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质。

D类音频功率放大器设计

论述了D类音频功率放大器的工作原理及设计原则 .利用计算机辅助设计软件设计并仿真出一款D类功率放大器 ,同时实际制作出该电路 ,经实际测试 :证明该放大器完全可满足设计要求 。

一种用于大功率D类功率放大器的快速启动LDO

D类放大器的输出级晶体管始终工作在开关模式,效率很高,在便携式电子领域得到广泛应用。采用CSMC 0.5μm BCD工艺,设计了一款应用于大功率D类放大器的低压差线性稳压器,对其结构和工作原理进行分析,重点讨论了各个关键电路模块的设计,改善了电源抑制比和启动时间。LDO的PSRR为100 dB@1 kHz,启动时间18μs,负载能力225 mA,工作电压范围5.5-18 V,最小压差0.5 V,温度系数54×10^-6/℃。

一种连续F类/逆F类模式转换功率放大器

传统的F类和逆F类功率放大器的带宽不宽,且对于功放输出信号的谐波控制比较严格。在连续类功放理论的基础上,设计了一款在工作带宽内连续F类和连续逆F类模式转换的功率放大器。设计的功放采用了Cree公司的CGH40010F GaN HEMT晶体管。通过调整功放管输出端的谐波控制网络,控制谐波阻抗在Smith圆图中位置分布,从而在带宽内同时实现连续F类和连续逆F类的工作模式。制作了测试板,结果表明在2.4～4.2 GHz的带宽内,增益在11 dB以上,漏极效率为55%～82%,输出功率在39.5～41.9 dBm。采用了10 MHz的LTE单载波信号进行功放的数字预失真测试,功放的输出ACPR改善了6 dB以上。

低失真、高PSRR的D类音频功率放大器

设计了一种低失真、高电源抑制比的D类音频功率放大器.该功率放大器采用幅值为1 V,频率为300kHz且斜边失真小于0.1%的双边三角波作为载波的PWM调制方式,大大降低了D类音频功率放大器的总谐波失真度,并提高了系统的电源抑制比.仿真测试结果表明:在5 V的电源电压下驱动4Ω负载,可提供2 W的额定输出功率,且典型总谐波失真小于0.08%,在频率为217 Hz时电源抑制比可达到77 dB.在保证D类音频功率放大器高效率输出的同时,也保证了输出信号较小的失真度和较强的抗电源干扰能力.

D类数字功率放大器电路失真分析及其负反馈方案讨论

本文采用Bennett方法[1]对D类数字功率放大电路进行失真分析，在此基础上讨论了用负反馈设计来降低失真的可行性方案。以一个10-W放大器为实例，分析仿真结果表明：THD为0.03-0.6%，能量转换效率达89%。

应用于D类功率放大器的新型可调式CMOS POP噪音抑制系统

介绍了一种新型可调POP噪音抑制系统,在集成于芯片内部的同时,提供了稳定的POP噪音抑制,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺制作,重点采用了时序控制的方法,使得D类功率放大器中的运放和比较器在不同时刻分别开启,达到了抑制噪音的目的。通过理论分析及仿真结果表明,该POP噪声抑制系统可以在电压刚开启时,1.5 ms、2 ms通过开关控制完成运放和比较器的开启,减小运放的噪声系数,起到了良好的POP噪声抑制作用。

驱动死区时间控制及其对D类音频功率放大器稳定性的影响

在D类音频功率放大器中,驱动死区时间控制是一个很流行的术语。它被用来防止击穿的发生。在当今的D类音频功率放大器的设计中,随着开关频率的不断提高,死区时间间隔相对于开关周期也变得足够的长,以至于影响了系统的性能。然而,短而有效的死区时间设置对于在D类转换端口获得更好的线性总是有益的。本文将详细阐述驱动死区时间控制对D类音频功率放大器的影响。通过采用内置的死区时间产生模块的驱动集成电路芯片来降低D类音频功率放大器外部端口器件的数量。仅通过两个额外的电阻来设置DT引脚电压就很容易地得到可选择的预编程死区时间。这种设置死区时间的方式可以阻止外部噪声对系统转换时间的影响,这对于音频的性能是至关重要的。

一种免滤波数字D类功率放大器功率级误差校正方法

针对免滤波数字D类功率放大器功率级非线性和电源噪声产生的误差,提出了一种基于前馈电源噪声抑制(FFPSNS)和局部闭环负反馈(LCLNF)技术的免滤波数字D类功率放大器桥接负载(BTL)功率级误差校正方法。该方法通过对BTL功率级构造一阶LCLNF回路,并在反馈回路中利用FFPSNS技术引入功率级电源噪声以在校正功率级误差的同时,进一步降低功率级电源噪声对功率放大器的输出影响。仿真结果表明,当功率放大器输入为频率1 kHz、幅度-5 dB的正弦信号时,与一阶LCLNF方法相比,所提出的方法可使功率放大器输出在800 Hz和1 200 Hz处的电源互调失真(PS-IMD)分量降低约15.6 dB(功率级电源噪声为频率200 Hz,幅度-40 dB的正弦波),功率放大器输出信噪比增加约为17 dB,从而使功率放大器达到较高的性能。

一种发送超声波的D类功率放大器的设计

D类音频功率放大器以其体积小、效率高的优点,为其在音频功放领域赢得了很大的市场空间。介绍了D类功放的基本原理、构成方案及安全运行措施。同时推荐了一种用于发送超声波的D类功放的具体电路。

D类功率放大器效率参数分析

分析比较了AB类功率放大器与D类功率放大器的输出率,肯定了D类功率放大器效率高的优点,总结了D类功率放大器的工作原理。

便携式D类音频功率放大器的设计与实现

设计了一款2×80W的D类功放,具有交直流2路电源电路,外出时可随身携带,频响范围在20Hz^30kHz,额定工作电压220V时,静态功率损耗为18W,满功率损耗为186W,失真度在0.1%以下,效率提高到60%以上。