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V_S=6V供电，负载电阻R_L=4Ω。输入信号u_i为100Hz~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V_P，V_P为功率放大器供电。

图1系统框图

2.  要求

(1)     u_i的峰峰值U_iPP从200mV增加到750mV时，包络跟踪电源输出V_P随U_iPP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)     u_i的峰峰值U_iPP从200mV增加到750mV时，功率放大器输出u_o的峰峰值U_oPP随U_iPP线性变化，线性偏差不大于1%，u_o波形无明显失真，U_iPP=750mV时，U_oPP不小于15V。（25分）

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

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

(5)     其他（5分）

(6)     设计报告（10分）

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V_S=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 LM25122和NMOSFET 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（OUTP、OUTN）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2（a）中V_P1为实测值、V_P为计算值，V_P线性偏差计算公式为。图2（b）中U_oPP1为实测值、U_oPP为计算值，U_oPP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

图2线性偏差图示

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