包络跟踪电源供电的功率放大器(C题)

2020-09-25 14:22
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摘要:包络跟踪电源供电的功率放大器(C题)



1.  任务

设计并制作图1所示的由包络跟踪电源供电的功率放大器,系统由单一电源VS=6V供电,负载电阻RL=4Ω。输入信号ui100Hz~1kHz的正弦信号,经包络检测电路和控制电路调节包络跟踪电源输出VPVP为功率放大器供电。

1系统框图

2.  要求

(1)     ui的峰峰值UiPP200mV增加到750mV时,包络跟踪电源输出VPUiPP线性变化;且最低电压不大于8V,最高电压不小于16V,线性偏差不大于1%30分)

(2)     ui的峰峰值UiPP200mV增加到750mV时,功率放大器输出uo的峰峰值UoPPUiPP线性变化,线性偏差不大于1%uo波形无明显失真UiPP=750mV时,UoPP不小于15V25分)

(3)     在满足第(2)项要求的前提下:UiPP=200mV时系统效率不低于60%UiPP=300mV时系统效率不低于70%UiPP=750mV时系统效率不低于80%30分)

(4)     测量并显示输出电压uo的峰峰值UoPP,精度不低于2%10分)

(5)     其他5分)

(6)     设计报告10分)


项目

主要内容

满分

系统方案

方案描述;电路图

3

理论分析与计算

包络跟踪电源分析计算

功率放大电路分析计算

4

测试结果

测试结果及分析

3

总分

10


3.  说明

(1)    采用包络跟踪电源为功率放大器供电,可以提高系统效率,在电池供电条件下可以延长系统工作时间。

(2)    所有电路均由VS=6V单路直流稳压电源供电,不允许再加任何其他电源;制作时需考虑测试方便,合理设置测试点,整个测试过程中不能对电路做任何调整。

(3)    包络跟踪电源采用同步Boost电源控制器 LM25122NMOSFET CSD18504实现;功率放大器采用D类单声道音频功放TAS5421实现,其两个输出端(OUTPOUTN)均不能直接接地,尤其注意不能接示波器探头的接地端。设计过程中请认真阅读有关资料。

(4)    要求(1)、(2)中线性偏差的定义如图2所示,图2a)中VP1为实测值、VP为计算值,VP线性偏差计算公式为。图2b)中UoPP1为实测值、UoPP为计算值,UoPP线性偏差的计算公式为


(a) 跟踪电源输出电压线性偏差定义          (b) 功率放大器输出电压线性偏差定义

2线性偏差图示

(5)    系统效率为功率放大器输出功率Po与供电电源VS的输出功率之比,