程控宽带直流功率放大器设计方案

程控宽带直流功率放大器的设计

曹卫锋1，郑安平1，张晋宇2

（1.郑州轻工业学院电气信息工程学院，2.郑州轻工业学院技术物理系,河南郑州，450002）摘要:针对当前程控放大器存在的问题，提出了一种宽带、直流和高功率程控放大电路的设计方法。本设计以压控运放AD603、功率运放THS3092、10位串行D/A芯片TLC5615和A VR单片机Mega128为核心，以液晶屏、键盘为人机接口，通过软件补偿增益误差，设计一种可编程控制电压增益的大功率宽带直流放大器。实现了0~60dB增益1dB步进可调、控制误差不大于3%、DC~10MHz带宽、50Ω负载上最大不失真输出有效值达到10V。试验结果表明：该放大器工作稳定可靠，可广泛应用在科研和测量仪器中，具有一定的推广价值。关键词:宽带直流功率放大器; 压控运放AD603; 频带预置；功率运放THS3092

中图分类号: TN722文献标识码: B文章编号:

Design of Program-controlled Broadband and Dc Power Amplifier

CAO Wei-feng, ZHENG An-ping, ZHANG Jin-yu

1.College of Electric and Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry;

2.Department of Technology and Physics, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou

450002, China.

Abstract：For the problems on current program-controlled amplifier，a design method about broadband, dc and high power program-controlled amplifier circuit was presented .The system of power broadband dc amplifier with programmable control voltage gain was based on voltage-controlled amplifier AD603, power amplifier THS3092, 10 serial D/A TLC5615 and A VR microcontroller Mega128 as the core of the system, the LCD screen and the keyboard as a man-machine interface, gain error compensation by software. The system achieved 0 ~ 60dB gain 1dB step adjustable, control error less than 3%, DC ~ 10MHz bandwidth, the largest in the 50Ω load without distortion output signal RMS 10V. The results showed that the system operate stably and reliably, and can be used in scientific research and measuring instruments. It has certain promoted value.

Key words：Broadband and Dc power amplifier，Voltage-controlled amplifier AD603, Preset frequency band, Power amplifier THS3092

在许多生物电信号测试过程中,需要对一些从直流成分到几十Hz带宽内、高内阻、弱信号传感器的输出信号进行放大处理，文献[1]设计了这种信号的放大电路；随着微电子技术的发展，宽带运算放大器已经广泛应用于A /D与D /A转换器、有源滤波器、精密比较器、波形发生器和视频放大器等各种电路中，文献[2]设计了这种信号放大电路；在很多信号采集系统中，传感器输出的电压信号变化范围较大，经固定增益放大后得到的信号幅值有时波动达几十dB，信号幅值过大会超出后续信号处理设备的输入电压范围，造成损坏器件的严重后果，而幅值过小可能丢失有用信号，文献[3-5]在程序中用软件控制放大器增益，设计了解决这个问题的电路；针对宽带高精度数据采集系统，文献[6]采用价格比较昂贵的FPGA 和DSP芯片设计了一种大动态范围、低失真直流耦合模拟前端，该设计采用一个可控粗放大和程控细放大2级放大电路，既保证信号的带宽，又满足对微弱信号的放大。

上述文献均未提到程控宽带直流功率放大器的方法，而在实际科研和测量仪器中，希望当输入信号的频率在DC~10MHz以及幅度大范围变化时，输出信号的频带和幅度大小能按需要调节和预置，而且在有些在实际应用中要求输出电压有效值高达10V且能显示，这就要求对电路进行优化设计，兼顾工艺制造，才能设计出更高性价比的宽带直流放大器。本文采用A VR单片机Mega128为核心控制器，以10位串行D/A芯片TLC5615、功率运放THS3092、、可编程增益运放AD603及其他相关电路构成了可预置程控宽带直流功率放大电

路，该电路系统增益调节范围为0~60dB、步进间距为1dB、通频带为DC~10MHz、输出电压有效值10V、矩阵键盘预置增益值步进、点阵液晶显示实时电压有效值、性价比与效率高、人机界面友好、操作简单方便。

1 系统总体方案分析与设计

若采用可编程放大的思想，将输入的信号作为高速D/A的基准电压，这时的D/A作为一个程控衰减器，这种方案对D/A的速度要求很高，同时为了达到0~60dB增益可调、兼顾高、低增益，势必需要D/A输出衰减最少60dB以上，假设信号源有效值小于20mV，衰减后为20μV，如此小的信号有可能完全被噪声淹没或大大增加信号调理的难度；若采用两片AD603压控增益宽带放大器，每片实现-10dB~30dB增益，通过测试发现AD603输出含有与增益无关的直流电压，由于项目要求频率可延伸至直流，即级与级之间不能加电容隔直，前级AD603输出的直流偏置严重影响后级放大；因此项目采用一片AD603，后级采用多通道继电器切换增益的方式，AD603单片实现-10dB~30dB放大，后级再跟随不同固定增益的放大电路来实现分段连续放大，最后达到整体增益连续可调的目的。

本设计由小信号程控放大电路，调零电路，带宽限制电路，后级功率放大电路，单片机电路及人机交互等电路组成。程控放大采用一片电压控制芯片AD603实现-10dB~30dB放大；调零放大采用OPA690构成10dB同相放大器兼做静态调零电路；宽带滤波电路采用两路7阶巴特沃斯低通滤波器分别实现实现DC~5MHz和DC~10MH带宽限制；后级根据不同情况分别采用OPA690 和THS3092实现10dB与18dB固定增益功率放大；Mega128单片机通过10位串行D/A芯片TLC5615控制AD603的放大倍数，通过控制继电器组来切换不同的滤波电路来实现不同的带宽限制、切换不同的放大电路通道实现分段连续放大，最后达到整体增益0~60dB连续可调的目的，通过控制键盘和液晶显示来实现人机交互。系统总体组成如图1所示：

图1 系统总体框图

程控放大电路增益为-10dB~30dB，三级固定增益放大电路增益分别为10dB、10dB和18dB，当希望放大器的增益为0dB~35dB时，信号只通过程控放大、第一级10 dB及调零电路、滤波电路，而后输出到负载；当希望放大器的增益为36dB~45dB时，信号通过程控放大、第一级10 dB及调零电路、滤波电路、第二级10dB放大电路，而后输出到负载；当希望放大器的增益为46dB~60dB时，信号通过程控放大、第一级10 dB及调零电路、滤波电路、第二级10dB放大电路、第三级18dB功率放大电路，而后输出到负载；因此，只要实现第一级程控放大电路按步进1dB连续可调，通过继电器组的切换后，信号分别从三个固定增益级输出后即可实现0dB~35dB、36dB~45dB、46dB~60dB增益分段连续可调，总增益步进调节范围涵盖了0~60dB。这样分段设计成功解决了单片或多片压控运放控制范围过宽时不容易控制且容易振荡的问题，而且分段设计降低了信号处理的难度，从而大大减小了设

计的难度，缩短了研发时间。

2系统软硬件设计实现

2.1 程控放大及直流偏置调整电路

前级可控增益放大电路采用AD603压控运放，AD603是一款温度稳定性高、低噪声、精密控制的可变增益放大器[6]，其通频带为90MHz，基本增益为：Gain(dB) =40VG+10，其中，VG是压控输入电压，Gain是AD603的基本增益，控制电压范围为-0.5V~+0.5V，所以该放大器设计增益为-10~+30dB，从此式还可以看出，以dB作为单位的对数增益和控制电压之间是线性的关系，只要单片机进行简单的线性计算就可以控制对数增益，增益步进可以很准确地实现。AD603的1、2脚为增益控制差分电压输入端，最大增益误差为0.5dB，压控电压由10位数模转换器TLC5615提供，TLC5615的2.5V基准电压由精密可调电压源TL431提供，使TLC5615最大输出电压为5V，其输出电压分辨率是4.9mV，所以AD603的分辨率约为0.2dB，因此通过单片机内预置数据表可以比较容易实现增益步进1dB的预置。为了设计方便，实际设计时把AD603的2脚接入0.6V固定电压，1脚电压由D/A芯片DAC5615提供，因此要求DAC5615输出的电压范围为0.1V~1.1V即可满足要求。

普通的宽带放大器一般不包括直流成分，级与级之间通过电容耦合，这样可以有效的避免各级之间静态工作点相互影响。项目要求放大器放大的信号频率可延伸至直流，即级与级之间只能通过直接耦合，不能加电容隔直，通过实际测试发现AD603输出含有与增益无关的直流电压，这样压控运放AD603输出的直流偏置将严重影响后级放大，因此需要在AD603之后设置一级直流偏置调整电路。电路采用精密运放OPA690构成同相比例放大器，因前级电路的零点漂移电压为正值，需在放大器的反相输入端加一可调直流偏压。这部分的实际电路如图2所示。

图2 前级放大电路

2.2 滤波电路

根据项目需要综合考虑一般仪器仪表和科研的要求，设计时考虑了DC~5MHz和DC~10MHz两种带宽，综合考虑带内增益波动、相位特性、设计难度，以及无源滤波器在

高速、高阶滤波方面相对于有源滤波器有较好性能的特点，滤波电路采用分立元件LC 组合而成。电路采用在通频带内起伏最小的巴特沃斯低通滤波器，经测试7阶时可以达到截止频率为5MHz 时在0~4MHz 通带内起伏小于1dB ，截止频率为10MHz 时在0~9MHz 通频带内起伏也小于1dB 。归一化的7阶巴特沃斯低通滤波器的电路图及元件参数如图3所示。

图3 7阶巴特沃斯归一化低通滤波器

根据公式502*=

'f L L π和50

*2f C C π='可分别计算出截止频率分别为5MHz 、10MHz ，特性阻抗为50Ω的滤波器元件参数，其中L '、C '为计算得到的值，L 、C 为对应归一化数据，f 为滤波器的截止频率，具体计算结果如表1所示。

表1 滤波器参数表

2.3 功率放大电路

在设计功率放大电路时，若采用分立元件，使用大功率高速三极管推挽输出可以使放大

器的输出功率做的很高，驱动能力较强，但这种电路温度漂移严重，低频及直流时会严重影响输出效果；若采用两片运放分别连接成同相和反相放大，通过差分取出信号，可以实现两倍于运放输出的信号，但这种电路对两运放相位要求较高，而且输出信号为浮地；若采用专用的大电压高驱动电流反馈型集成运放芯片，由于项目要求频带很宽、输出高电压时输出的电流很大，一般很难找到这类芯片。因此为满足项目设计要求，进一步扩大输出电流，采用两片同样的电流反馈型运放THS3092并联输出。THS3092是双路高压低失真电流反馈型运算放大器[7]，可提供电压为15±V 的线性功率放大，最大输出电流为250mA ，两片并联可达到500mA ，转换速率高达5700V/ns ，放大6dB 时带宽为160MHz ，能够满足10MHz 带宽和高速系统的设计要求，当输出电压从0V 变化到15V 时，其电压变换时间约为1ns ，完全

能够满足高频信号输出不失真的要求。

功率放大电路的设计如图4所示，采用两片THS3092构成两级同相电压放大电路和一级运放并联输出扩流电路，每级放大电路增益：214

3

=+=R R A 倍（6dB ），三级共为18dB ，最大可输出峰峰值28V 。

图5 软件流程图3.系统测试分析

系统设计完成后，为了验证宽带直流功率放大器的指标，采用SK1731型直流稳压电源、PM5139型20MHz数字信号源、TDS1012型300M数字示波器、VC9806型4位半数字万用表等对该系统的增益设置、通频带内增益起伏、带宽频率特性、输出噪声电压、放大器效率等进行了测试，主要测试条件与结果如下：

3.1增益测试

输入有效值10mV，频率为1MHz的正弦波信号，输出接50Ω负载，从0dB开始增大放大器增益，步进为1dB，用示波器测试输出电压，计算增益误差。测试结果如表2所示（由于篇幅所限表中只显示步进为5dB的数据）。通过测试可得输出增益可在0~60dB内连续可调，增益误差最大为0.4dB；最大输出有效值为10.1V。

表2 增益特性测试

3.2通频带内增益起伏测试

输入有效值为10mV的正弦波信号，输出接50Ω负载，将放大器增益设置为60dB，从0Hz开始增大输入信号频率，步进为1MHz，用示波器测试输出电压，计算增益误差。测试结果如表3所示。通过测试可得出在0~10MHz频带内最大增益起伏为0.5dB。

表3 通频带内增益起伏测试

3.3带宽频率特性测试

输入有效值为10mV的正弦波，输出接50Ω负载，将放大器增益设置为60dB，分别预置截止频率为5MHz、10MHz，从0Hz开始增大输入信号频率，步进为1MHz，用示波器测试输出电压，计算增益误差。测试结果如表4所示。从表中可以看出：在预置5MHz通频带时5MHz频带处增益衰减为2.9dB，0~4MHz内最大增益起伏为0.5dB；在预置10MHz通频带时10MHz频带处增益衰减为2.8dB，0~9MHz内最大增益起伏为0.5dB。

表4 预置带宽频率特性测试

3.4放大器效率测试

输入有效值为10mV 的正弦波，输出接50Ω负载，调节放大增益为60dB ，将放大器正负供电电源均串入直流电流表，测得负载两端电压有效值为10V ，正电源电流为0.133A ，负电源电流为0.063A 。

输出功率：W)(250102

2===R U P o L

O

电源功率：W)(94.2063.015133.015=*+*=*+*=--++I U I U P I 效率：%0.6894

.22I o ≈==

P P η

3.5 测试结果分析

通过以上测试，可以看出该放大器成功解决了现有放大器在宽带、直流、功率放大很难兼顾的问题，完全达到了项目的设计要求，究其原因，除了我们在方案设计下了很大功夫外，还有以下几个原因：在设计放大器供电电源去耦时采用π型电感、电容网络，该去耦网络对各频段的电源噪声都有良好的抑制效果；精心考虑放大电路的PCB 布板，采取部分敷铜而不是全部敷铜，减小了寄生电容，使电路工作更稳定；电路板间信号传输采用带高频屏蔽线的线缆，减小了信号的串扰；在信号输入端采用SMA 头加高频屏蔽罩进行信号的连接，增强了系统的抗干扰能力。

4.结束语

文中结合现在一般放大器的设计方案及存在的问题，论述了程控宽带直流功率放大器各单元电路的详细设计方法，提出大动态范围、低失真的程控宽带直流放大器的设计方案和实现方法。仿真和试验结果表明：该方案较好地解决了增益、 直流宽带、 功率等放大器关键参数的矛盾，实测的系统各项指标均达到设计要求。随着数字集成电路的发展及微型控制器的使用，利用特殊手段实现增益可程控的宽带直流功率放大器对于实现信号处理的自动化及仪器仪表的高精度有重要意义。 参考文献：

[1] 叶昌茂,温世敏.实用直流放大器的设计[J].电子工程师,2005(10):30-33.

[2] 王国伟,施树春.可编程宽带运算放大器的设计与实现[J].武汉理工大学学报·信息与管理工程版,2008(6):378-381.

[3]朱前伟等.基于单片机的一氧化碳传感器的设计[J]. 计算机测量与控制,2009(7):1445-1446. [4] 钟小鹏,杜金榜,王跃科.大动态范围高精度AFE 程控调理的经典实现方法[J]. 计算机测量与控制,2006(4):533-535.

[5]高德芝, 陈祖斌, 段建民.基于浮点放大技术的多通道数据采集系统[J].计算机测量与控制,2009(2):431-433.

[6] 郭俊国,田书林,王志刚.大动态范围低失真模拟前端的设计[J].仪表技术与传感器,2009(3):109-111.

[7] Analog Device Inc.Datasheet of AD603 [DB /OL ]. [2007-05-30]https://www.wendangku.net/doc/9412879333.html,. [8] Texas Instruments. Datasheet of THS3092 [DB /OL ]. [2006-01-30]https://www.wendangku.net/doc/9412879333.html,.

校园网络规划设计方案

校园网络设计方案

第一章建网原则 实际上，我国中小学所耗费的信息技术投入远不止上述经费。国人在进行投入的过程中总是追求时髦、讲面子。不考虑学校的实际情况，严重脱离中国的国情和经济发展现状，要知道我们一直是世界上人均收入排名在一百多位的发展中国家。 接着全国兴起了装备计算机的热潮，重点中学和好一点的乡镇中小学开始全面装备286、386计算机，当时的计算机每台近两万元左右，使用不到两年，软件升级，WINDOS全面取代DOS系统，286、386计算机全面淘汰（由此全国又损失数百亿元）.这时候486计算机全面登场，并立即淘汰，586以及档次与配置更高的计算机面世。我们的学校在这场计算机的变革中，就不停的跟在后面赶，不停的被淘汰，由于有些学校领导片面追求时髦、面子，而给学校和国家造成了无法估计的损失。 现在教育部提出：一定的时间内在国内普及信息技术教育，实行"校校通"工程；可是由于一些大的计算机厂家在不停的炒作，进行误导，使得我们有些学校校长、少数教育领导干部头脑发热起来了，认为：校校通就是校园网，校园网就是计算机网；学校为了完成上面下达的任务，不顾本校的实际情况，不顾当地的实际情况，大规模的建

设计算机网，造成学校大量负债，而这个所谓的校园网自从建立起 来后就面临着淘汰，为什么呢？目前，我国大部份的学校连基本的广播网、有线电视网都没有，有的学校的教师连计算机的最简单的常识也没有，更谈不上如何使用它们。在上述情况下，我们在进行校园网建设的过程中应该保持清醒的头脑，花最少的钱、获得最大的效果。 校园网络作用主体不清 建立一个好的校园网络系统包括广播系统、教学管理系统、计算机网络系统等等。计算机网络系统是校园网络系统中的一个组成部份。他们之间是相互补充、相互完善，而不是相互取代的。建设校园网的目的是用于老师传授知识和学生获得知识。传授知识有三种方式：图像，声音，文字。现在一般的人重视的是文字方面知识传授,而忽略 了用图像和声音进行大众的知识传授。文字是声音和图像的补充和记载。从传播知识的作用范围来讲，广播系统传播的范围最广。从设备的增值性来看：最实用的是计算机，其次是教育系统应用软件和广播系统。因此，我们在建校园网时，应先从简易经济和适用的系统做起，再建计算。 第二章校园网的规划设计 2．1校园网建设核心 随着网络规模的扩大和用户数量迅速增加，并且由于院校合并形成了分布于多个校区的校园网，网络结构日趋复杂，网络结点数剧

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的 条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输

出驱动扬声器。声音源 的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低

校园网络方案设计

校园网络方案设计 校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。下面是本人收集整理的校园网络方案设计，希望对您有所帮助！ 校园网络方案设计一、学校需求分析 随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点，学校未来的教育方法和手段，将是构筑在教育信息化发展战略之上，通过加大信息网络教育的投入，开展网络化教学，开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。 调研情况 学校有几栋建筑需纳入局域网，其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求，总的信息点将达到 3000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层，图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。

需求功能 校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。 二、设计特点 根据校园网络项目，我们应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的性能价格比，采用成熟可靠的技术，为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划，在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的发展，最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设，可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能和特点如下： 技术先进 采用千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps 速率的主干，100Mbps 到桌面，运行目前的各种应用系统绰绰有余，还可轻松应付将来一段时间内的应用要求，且易于升级和扩展，最大限度的保护用户投资； 网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先

高频功率放大器的设计及仿真

东北大学秦皇岛分校电子信息系 综合课程设计 高频功率放大器的设计及仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081112 学生姓名姜昊昃 指导教师邱新芸 设计时间2011.06.20~2011.07.01

课程设计任务书 专业：电子信息工程学号：5081112学生姓名（签名）： 设计题目：高频功率放大器的设计及仿真 一、设计实验条件 Multisim软件 二、设计任务及要求 1.设计一高频功率放大器，要求的技术指标为：输出功率Po≥125mW，工作 中心频率fo=6MHz，η>65%； 2.已知：电源供电为12V，负载电阻,RL=51Ω，晶体管用2N2219，其主要参 数：Pcm=1W,Icm=750mA,V CES=1.5V, f T=70MHz,hfe≥10，功率增益Ap≥13dB（20倍）。 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务（设计任务书） 2.前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等） 4.结束语（设计的收获、体会等） 5.参考资料 四、设计时间与安排 1、设计时间：2周 2、设计时间安排： 熟悉实验设备、收集资料：2 天 设计图纸、实验、计算、程序编写调试：4 天 编写课程设计报告：3 天 答辩：1 天

1.设计题目与设计任务（设计任务书） 1.1 设计题目 高频功率放大器的设计及仿真 1.2 设计任务 要求设计一个技术指标为输出功率Po≥125mW，工作中心频率fo=6MHz η>65%的高频功率放大器。 2. 前言（绪论） 我们通过“模电”课程知道，当输入信号为正弦波时放大器可以按照电流的导通角的不同，将其分为甲类、乙类、甲乙、丙类等工作状态。甲类放大器电流的导通角为360度，适用于小信号低功率放大；乙类放大器电流的导通角约等于180度；甲乙类放大器电流的导通角介于180度与360度之间；丙类放大器电流的导通角则小于180度。乙类和丙类都适用于大功率工作。 丙类工作状态的输出功率和效率是上述几种工作状态中最高的。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。 可是若仅仅是用一个功率放大器，不管是甲类或者丙类，都无法做到如此大的功率放大。 综上，确定此高频电路由两个模块组成：第一模块是两级甲类放大器；第二模块是一工作在丙类状态的谐振放大器，它作为功放输出级，最好能工作在临界状态。此时，输出交流功率达到最大，效率也较高，一般认为此工作状态为最佳工作状态。 3. 系统原理 3.1 高频功率放大器知识简介 在通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，

宽带高频功率放大器

5.4 宽带高频功率放大器 以LC谐振回路为输出电路的功率放大器，因其相对通频带只有百分之几甚至千分之几，因此又称为窄带高频功率放大器。这种放大器比较适用于固定频率或频率变换范围较小的高频设备，如专用的通讯机、微波激励源等。除了LC谐振回路以外，常用于高频功放电路负载还有普通变压器和传输线变压器两类。这种以非谐振网络构成的放大器能够在很宽的波段内工作且不需调谐，称之为宽带高频功率放大器。 以高频变压器作为负载的功率放大器最高工作频率可达几百千赫至十几兆赫，但当工作频率更高时，由于线圈漏感和匝间分布电容的作用，其输出功率将急剧下将，这不符合高频电路的要求，因此很少使用。以传输线变压器作为负载的功率放大器，上限频率可以达到几百兆赫乃至上千兆赫，它特别适合要求频率相对变化范围较大和要求迅速更换频率的发射机，而且改变工作频率时不需要对功放电路重新调谐。本节重点分析传输线变压器的工作原理，并介绍其主要应用。 5.4.1 传输线变压器 1. 传输线变压器的结构及工作原理 传输线变压器是将传输线（双绞线、带状线、或同轴线）绕在高导磁率铁氧体的磁环上构成的。如图5-24（a）所示为1:1传输线变压器的结构示意图。 传输线变压器是基于传输线原理和变压器原理二者相结合而产生的一种耦合元件，它是以传输线方式和变压器方式同时进行能量传输。对于输入信号的高频频率分量是以传输线方式为主进行能量传输的；对于输入信号的低频频率分量是以变压器方式为主，频率愈低，变压器方式愈突出。 如图5-24(b)为传输线方式的工作原理图，图中，信号电压从1、3端输入，经传输线 R上。如果信号的波长与传输线的长度相比拟，变压器的传输，在2、4端将能量传到负载 L 两根导线固有的分布电感和相互间的分布电容就构成了传输线的分布参数等效电路，如图 5-24(d)所示。若认为分布参数为理想参数，信号源的功率全部被负载所吸收，而且信号的上限频率将不受漏感、分布电容及高导磁率磁芯的限制，可以达到很高。 图5-24 1:1传输线变压器的结构示意图及等效电路

【好】校园网络设计方案(全)

校园网络设计方案 第五组 组长：李娟娟 组员：陈燕、余丹、李玉 罗燕、刘娟娟、常平

网络总体设计 网络架构分析 现代网络结构化布线工程中多采用星型结构，主要用于同一楼层，由各个房间的计算机间用集线器或者交换机连接产生的，它具有施工简单，扩展性高，成本低和可管理性好等优点；而校园网在分层布线主要采用树型结构；每个房间的计算机连接到本层的集线器或交换机，然后每层的集线器或交换机在连接到本楼出口的交换机或路由器，各个楼的交换机或路由器再连接到校园网的通信网中，由此构成了校园网的拓补结构 校园网采用星形的网络拓扑结构，骨干网为1000M速率具有良好的可运行性、可管理性，能够满足未来发展和新技术的应用，另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。 因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性，我们选择热路由备份可以有效地提高核心交换的可靠性。 传输介质也要适合建网需要。在楼宇之间采用1000M光纤，保证了骨干网络的稳定可靠，不受外界电磁环境的干扰，覆盖距离大，能够覆盖全部校园。在楼宇内部采用超5类双绞线，其连接状态100m的传递距离能够满足室内布线的长度要求。 设计思路 进行校园网总体设计，首先要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。 校园网总体设计方案的科学性，应该体现在能否满足以下基本要求方面： （1）整体规划安排； （2）先进性、开放性和标准化相结合； （3）结构合理，便于维护； （4）高效实用； （5）支持宽带多媒体业务； （6）能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。 校园网的设计原则 （1）先进性原则 以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音和视频图像等多媒体应用，采用基于交换的技术代替传统的基于路由的技术，并且能确保网络技术和网络产品在几年内基本满足需求。 （2）开放性原则 校园网的建设应遵循国际标准，采用大多数厂家支持的标准协议及标准接口，从而为异种机、异种操作系统的互连提供便利和可能。 （3）可管理性原则 网络建设的一项重要内容是网络管理，网络的建设必须保证网络运行的可管理性。在优秀的

OCL功率放大器的设计报告

课程设计报告 题目：由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生：郭二珍 学生学号：1008220107 系别：电气学院 专业：自动化 届别：2015年 指导教师：廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计 学生：郭二珍 指导老师：廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电，使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下，也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容，使放大器的频率特性得到扩展。OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号，但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出，存在严重的失真。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处，克服了乙类互补电路产生交越失真，提高了效率。

因此，本设计可采用甲乙类互补电路。 2、容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV，负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ 功率放大电路实质上是能量转换电路，它主要要求输出功率尽可能大，效率尽可能的高，非线性失真尽可能要小，功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类，其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。

网络设计方案范本

网络设计方案

校园网络设计方案 设计者：王帆 11月

目录 1 校园网需求分析................................................................ 错误!未定义书签。 1.1 网络基本情况 .......................................................... 错误!未定义书签。 1.2网络需求分析 .......................................................... 错误!未定义书签。 2 网络总体设计.................................................................... 错误!未定义书签。 2.1网络架构分析 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.2 设计思路 .................................................................. 错误!未定义书签。 2.3 校园网的设计原则 .................................................. 错误!未定义书签。 2.4 网络三层结构设计 .................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 主干网核心层设计 ......................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 园区内汇聚层设计 ......................................... 错误!未定义书签。 2.5 IP规划与VLAN ........................................................ 错误!未定义书签。 2.5.1 IP地址的分配原则 ........................................ 错误!未定义书签。 3.5.2 公网地址分配................................................. 错误!未定义书签。 2.5.3专用网的IP地址规划 .................................... 错误!未定义书签。 2.5.4专用网中vlan划分 ........................................ 错误!未定义书签。 2.6 设备选型 .................................................................. 错误!未定义书签。 2.6.1 核心交换机设备选型 ..................................... 错误!未定义书签。 2.6.2汇聚层设备选型............................................. 错误!未定义书签。 2.6.3 接入层设备选型 ............................................. 错误!未定义书签。

大功率功率放大器电路的设计

大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小，发热量小。 (3)音质要好，能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势，100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”，所以本功放设计为4ΩQ 时360W ×2，2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流，靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪，使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小，与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是：甲类、MOS、电子管音质好，所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率，首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈，二次侧为1.5mm双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流，滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ电阻并接在正负电源上，使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ，过低可加大电阻到3kΩ，功率用3W以上的。 除电源外，要实现大功率输出，特别是驱动“大食”音箱，要求功放输出电流能力要强，本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出，可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好，所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态，偏流随信号大小而同步增减，所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下，即使更换几只一般的MOS管，对音质的提高也不明显。下面给出其原理图，如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁，比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。 四.绿色环保概念的实现 对本功放来说，实现低耗电、低噪声污染、低热辐射污染是通过以下措施实现的： (1)本功放空载时只有小电流级工作，而功率管基极电压只有0.45V，基本上是截止的，所以比一般乙类耗电少，属节电型功放。

宽带射频功率放大器设计

?阻抗变换器和阻抗匹配网络已经成为射频电路以及最大功率传输系统中的基本部件。为了使宽带射频功率放大器的输入、输出达到最佳的功率匹配，匹配电路的设计成为射频功率放大器的重要任务。要实现宽带内的最大功率传输，匹配电路设计非常困难。本文设计的同轴变换器电路就能实现高效率的电路匹配。同轴变换器具有功率容量大、频带宽和屏蔽好的特性，广泛应用于VHF/UHF波段。常见的同轴变换器有1:4和1:9阻抗变换，如图1所示。但是实际应用中，线阻抗与负载不匹配时，它们的阻抗变换不再简单看作1:4或1:9.本文通过建立模型，提出一种简化分析方法。 1 同轴变换器模型 同轴变换器有三个重要参数：阻抗变换比、特征阻抗和电长度。这里用电长度是为了分析方便。当同轴线的介质和长度一定时，电长度就是频率的函数，可以不必考虑频率。 1.1理想模型 理想的1:4变换器的输入、输出阻抗都匹配，每根同轴线的输入、输出阻抗等于其特征阻抗Z0，其等效模型如图2所示。

其源阻抗Zg与ZL负载阻抗变换比为： 图2和公式（1）表明：变换器的阻抗变换比等于输入阻抗与输出阻抗之比。 同轴变换器的输入阻抗等于同轴线的输入阻抗并联，输出阻抗等于同轴线的输出阻抗串联。 1.2通用模型 由于特征阻抗是实数，而源阻抗与负载阻抗一般都是复数，所以，就不能简单的用变换比来计算。阻抗匹配就是输入阻抗等于源阻抗的共轭，实现功率的最大传输。特征阻抗为Z0，电长度为E的无耗同轴线接复阻抗的电路如图3所示。 由于源阻抗与同轴线特征不匹配，电路的反射系数就不是负载反射系数。 由于同轴线是无耗的，进入同轴线的功率就等于负载消耗的功率。那就可以把电路简化只有一个负载Zin，又因为Zg与Zin都是复数且串联，就可以把Zg中的虚部等效到Zin中，最后得到反射系数为： 其中：

校园网组建方案设计

WORD格式校园网络设计方案 学院： 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 2013年4月

1前言 (3) 2.需求分析 (3) 2.1网络需求分析 (3) 2.2校园网建设原则 (4) 2.3技术需求 (4) 2.3网络拓扑图 (5) 3.网络总体设计方案 (6) 3.1网络主干设计 (6) 3.2应用系统及软件 (6) 3.3网络传输介质 (6) 4综合布线 (7) 4.1规范和标准........................错误！未定义书签。 4.2设计范围及要求....................错误！未定义书签。 4.3干线子系统的设计 (7) 5.总结 (7)

1前言 校园网是当今信息社会发展的必然趋势。它是以现代网络技术、多媒体技术及 Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面连接学校内部子网和分散于校园各 处的计算机，另一方面作为沟通校园内外部网络的桥梁。校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。要特别强调的是，不能把校园网简单的理解为一个物理意义上的由一大堆设备组成的计算机硬件网络，而应该把校园网理解为学校信息化、现代化的基础设施和教育生产力的劳动工具，是为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等服务的。要实现这一点，校园网必须有大量先进实用的应用软件来支撑，软硬件的充分结合是校园网发挥作用的前提。 4.需求分析 2.4网络需求分析 经分析，本校园网的应用需求如下: 建立以计算中心为核心，连接校园各楼宇的校园主干网络。要求主干网带宽达到 1000Mpbs。 按校园用户的需求，划分相应的子网，以方便网络管理、提高网络性能。各子网的带宽至少达到100Mpbs。 在整个校园网内实现资源共享，为教学、科研、管理提供服务。 建立基于网络的教育管理及办公自动化系统，实现行政、教学、教务、科研、后勤、财务等日常事务的网络化管理。 建立网络教学系统，提供教师电子备课、课件制作、网络考试、自动教学评估等功能。 建立安全、高速的Internet应用，实现内外互通。 提供常用的Internet应用，包括学校网站、邮件系统、文件传输等。 为校园网提高一定的安全保障，防止黑客入侵和破坏，保证校园网安全。 为校园网提供简单有效的网络管理措施，实现对整个校园网的管理和控制。 为校园网提供相应的容错功能，防止在校园网出现故障时导致整个网络瘫痪。 校内的基本应用有:WWWSERVER、SQLSERVER、MAILSERVER、VODSERVER、FTPSERVER、 教务系统、精品课程、视频会议实况转播、杀毒服务器、学生管理系统、教务管理系统、网络课程、等。

功率放大器的设计

功率放大器的仿真设计 0 引言 各种无线通信系统的发展，大大加速了半导体器件和射频功率放大器的研究进程。射频功率放大器在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此，无线系统需要设计性能良好的放大器。而且，为了适应无线系统的快速发展，产品开发的周期也是一个重要因素。另外，在各种无线系统中由于不同调制类型和多载波通信的采用，射频工程师为减小功率放大器的非线性失真，尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用EDA工具软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步有环设计参数，同时达到加速产品开发进程的目的。 功率放大器（PA）在整个无线通信系统中是非常重要的一环，因为它的输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 1 功率放大器基础 1．1 功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系，功率放大器可分为线性放大器与非线性放大器两种。属于线性放大器的有A类、B类及AB类放大器；属于非线性的则有C类、D类、E类、F类等类型的放大器。 （1） A类放大器是所有类型功率放大器中线性最高的，其功率元件在输入信号的全部周期内均导通，即导通角为360°，但其效率却非常低，在理想状 态下效率仅达到50%，而在实际电路中，则仍限制在30%以下。 （2） B类功率放大器的功率元件只在输入正弦波之半周期内导通，即导通角仅为180°，其效率在理想状态下可达到78%，但在实际电路中所达到的效 率不会超过60%。 （3） AB类功率放大器的特性介于A类和B类放大器之间，其功率元件偏压在远比正弦波信号峰值小的非零直流电流，因此导通角大于180°但远小于360°。一般情况下，其效率介于30%~60%之间。 （4） C类功率放大器的功率元件的导通时段比半周期短，即导通角小于180°。 其输出波形为周期性脉冲，必须并联LC滤波电路后，才可得到所需要的正弦波。在理论上，C类放大器的效率可达到100%，但在实际电路中仅能

校园网网络安全设计方案

[摘要] 计算机网络安全建设是涉及我国经济发展、社会发展和国家安全的重大问题。本文结合网络安全建设的全面信息，在对网络系统详细的需求分析基础上，依照计算机网络安全设计目标和计算机网络安全系统的总体规划，设计了一个完整的、立体的、多层次的网络安全防御体系。 [关键词] 网络安全方案设计实现 一、计算机网络安全方案设计与实现概述 影响网络安全的因素很多，保护网络安全的技术、手段也很多。一般来说，保护网络安全的主要技术有防火墙技术、入侵检测技术、安全评估技术、防病毒技术、加密技术、身份认证技术，等等。为了保护网络系统的安全，必须结合网络的具体需求，将多种安全措施进行整合，建立一个完整的、立体的、多层次的网络安全防御体系，这样一个全面的网络安全解决方案，可以防止安全风险的各个方面的问题。 二、计算机网络安全方案设计并实现 1.桌面安全系统 用户的重要信息都是以文件的形式存储在磁盘上，使用户可以方便地存取、修改、分发。这样可以提高办公的效率，但同时也造成用户的信息易受到攻击，造成泄密。特别是对于移动办公的情况更是如此。因此，需要对移动用户的文件及文件夹进行本地安全管理，防止文件泄密等安全隐患。 本设计方案采用清华紫光公司出品的紫光S锁产品，“紫光S锁”是清华紫光“桌面计算机信息安全保护系统”的商品名称。紫光S锁的内部集成了包括中央处理器（CPU）、加密运算协处理器（CAU）、只读存储器（ROM），随机存储器（RAM）、电可擦除可编程只读存储器（E2PROM）等，以及固化在ROM内部的芯片操作系统COS（Chip Operating Sys tem）、硬件ID号、各种密钥和加密算法等。紫光S锁采用了通过中国人民银行认证的Sm artCOS，其安全模块可防止非法数据的侵入和数据的篡改，防止非法软件对S锁进行操作。 2.病毒防护系统 基于单位目前网络的现状，在网络中添加一台服务器，用于安装IMSS。

功率放大器设计的关键：输出匹配电路的性能要点

功率放大器设计的关键：输出匹配电路的性能 对于任何功率放大器（功率放大器）设计，输出匹配电路的性能都是个关键。但是，在设计过程中，有一个问题常常为人们所忽视，那就是输出匹配电路的功率损耗。这些功率损耗出现在匹配网络的电容器、电感器，以及其他耗能元件中。功率损耗会降低功率放大器的工作效率及功率输出能力。 因为输出匹配电路并不是一个50Ω的元件，所以耗散损失与传感器增益有很大的区别。输出匹配的具体电路不同，损耗也不一样。对于设计者而言，即使他没有选择不同技术的余地，在带宽和耗散损失之间，在设计方面仍然可以做很多折衷。 匹配网络是用来实现阻抗变化的，就像是功率从一个系统或子系统传送另一个系统或者子系统，RF设计者们在这上面下了很大的功夫。对于功率放大器，阻抗控制着传送到输出端的功率大小，它的增益，还有它产生的噪声。因此，功率放大器匹配网络的设计是性能达到最优的关键。 损耗有不同的定义，但是这里我们关心的是在匹配网络中，RF功率以热量的形式耗散掉的损耗。这些损耗掉的功率是没有任何用途。依据匹配电路功能的不同，损耗的可接受范围也不同。对功率放大器来讲，输出匹配损耗一直是人们关注的问题，因为这牵涉到很大的功率。效率低不仅会缩短通话时间，而且还会在散热和可靠性方面带来很大的问题。 例如，一个GSM功率放大器工作在3.5V电压时，效率是55%，能够输出34dBm 的功率。在输出功率为最大时，功率放大器的电流为1.3A。匹配的损耗在 0.5dB到1dB的数量级，这与输出匹配的具体电路有关。在没有耗散损失时，功率放大器的效率为62%到69%。尽管损耗是无法完全避免的，但是这个例子告诉我们，在功率放大器匹配网络中，损耗是首要问题。 耗散损失 现在我们来看一个网络，研究一个匹配网络（图1a）中的耗散损失。电源通过无源匹配网络向无源负载传输功率。在电源和负载阻抗之间没有任何其他的限制。把匹配网络和负载合在一起考虑，电源输出一个固定量的功率Pdel到这个网络（图1b）。输出功率的一部分以热量的形式耗散在匹配网络中。而其余的则传输到负载。Pdel是传输到匹配网络和负载（图 1c）上的总功率，PL是传输到负载的那部分功率。 了解了这两个量，我们就可以知道，实际上到底有多大的一部分功率是作为有用功率从电源传输到了负载，其比例等于PL/Pdel。 这是对功率放大器输出匹配的耗散损失的正确测量，因为它只考虑了实际传输

实验四线性宽带功率放大器

47 实验四 线性宽带功率放大器 一、实验目的 了解线性宽带功率放大器工作状态的特点 二、实验内容 1. 了解线性宽带功率放大器工作状态的特点 2. 掌握线性功率放大器的幅频特性 三、实验原理及实验电路说明 1. 传输线变压器工作原理 现代通信的发展趋势之一是在宽波段工作范围内能采用自动调谐技术，以便于迅速转换工作频率。为了满足上述要求，可以在发射机的中间各级采用宽带高频功率放大器，它不需要调谐回路，就能在很宽的波段范围内获得线性放大。但为了只输出所需的工作频率，发射机末级（有时还包括末前级）还要采用调谐放大器。当然，所付出的代价是输出功率和功率增益都降低了。因此，一般来说，宽带功率放大器适用于中、小功率级。对于大功率设备来说，可以采用宽带功放作为推动级同样也能节约调谐时间。 最常见的宽带高频功率放大器是利用宽带变压器做耦合电路的放大器。宽带变压器有两种形式：一种是利用普通变压器的原理，只是采用高频磁芯，可工作到短波波段；另一种是利用传输线原理和变压器原理二者结合的所谓传输线变压器，这是最常用的一种宽带变压器。 传输线变压器它是将传输线(双绞线、带状线或同轴电缆等)绕在高导磁芯上构成的，以传输线方式与变压器方式同时进行能量传输。图9-1为4：1传输线变压器。图9-2 为传输线变压器的等效电路图。

的扩展方法是相互制约的。为 了扩展下限频率，就需要增大 初级线圈电感量，使其在低频 段也能取得较大的输入阻抗， 如采用高磁导率的高频磁芯和 增加初级线圈的匝数，但这样 做将使变压器的漏感和分布电容增大，降低了上限频率；为了扩展上限频 率，就需要减小漏感和分布电容，如采用低磁导率的高频磁芯和减少线圈 的匝数，但这样做又会使下限频率提高。 把传输线的原理应用于变压器，就可以提高工作频率的上限，并解决 带宽问题。传输线变压器有两种工作方式：一种是按照传输线方式来工作， 即在它的两个线圈中通过大小相等、方向相反的电流，磁芯中的磁场正好 相互抵消。因此，磁芯没有功率损耗，磁芯对传输线的工作没有什么影响。 这种工作方式称为传输线模式。另一种是按照变压器方式工作，此时线圈 中有激磁电流，并在磁芯中产生公共磁场，有铁芯功率损耗。这种方式称 为变压器模式。传输线变压器通常同时存在着这两种模式，或者说，传输 变压器正是利用这两种模式来适应不同的功用的。 当工作在低频段时，由于信号波长远大于传输线长度，分布参数很小， 可以忽略，故变压器方式起主要作用。由于磁芯的磁导率很高，所以虽然 传输线段短也能获得足够大 的初级电感量，保证了传输 线变压器的低频特性较好。 图9-3传输线变压器高频段等效电路图 48

校园宿舍楼网络规划设计方案

校园网络规划设计方案 项目概述: 本次生产实习的目标是学会组建一个能覆盖整个学校校园宿舍楼的计算机网络。将学校校园宿舍楼内的各种计算机、服务器及终端设备连接起来，并通过相关的技术将校园宿舍楼网络划分成几个不同的区域，让校园宿舍楼内部及各个区域能够进行信息沟通的体系，为校园宿舍楼的学生以及老师提供充分的网络信息，在网络环境中实现ftp服务，ⅡS服务，DNS服务等工作。 校园宿舍楼要求： 1.校园宿舍楼需要安装ftp服务器，ⅡS服务器，DNS服务器。 2.网络客户之间能够实现资源共享。 3.全网可以互通。 4.网络要求一定的灵活性和可扩展性。 5.校园宿舍楼学生，老师之间可以使用电子邮件进行信息沟通。 6.计算机中应有各种学习，办公软件等。 实现的目的： 1.ⅡS服务：进行校园网站的查询，登录； 2．文件服务：利用FTP服务，校园宿舍楼用户可获取学习中相关的资料、文件等信息； 3.提供正版系统以及各种所应用的学习与办公软件等。 总体设计: 1．实地勘测了解宿舍楼的分布布局：

了解到宿舍楼共有六层，每层有32个宿舍，每个宿舍有8个用户 2.划分宿舍楼网络： 将每四个宿舍划分为一个VLAN，每一层划分为八个VLAN，每一个VLAN接入一个二层交换机，再将每一层接入一个三层交换机，再将每三层接入一个三层交换机，最后将其接入核心交换机上。 3.服务器的搭建： 了解到了需求FTP服务器，ⅡS服务器，DNS服务器；将这些服务器连接到一个二层交换机，在连接到核心设备上。 拓扑结构： 详细设计： 1、基本配置： 设备的命名规则：

SSL----宿舍楼CORE----核心交换机-SANSWITCH----三层交换机-num----设备编号numFLOOR----宿舍楼第几层 ACCESS----接入层 核心设备: SW1：SSL-CORE-1 三层交换机:SW2：SSL-SANSWITCH-1 SW3：SSL-SANSWITCH-2 二层交换机:SW4: SSL-1FLOOR-ACCESS-1 SW5: SSL-2FLOOR-ACCESS-1 SW6: SSL-3FLOOR-ACCESS-1 SW7: SSL-4FLOOR-ACCESS-1 SW8: SSL-5FLOOR-ACCESS-1 SW9: SSL-6FLOOR-ACCESS-1 接口描述： SW4: Interface E0/4/0 Description connect_to_[SSL-SANSWITCH-1]- E0/4/1 其中E0/4/0为SW4上接口，SSL-SANSWITCH-1为E0/4/0所连接的上一层设备名称，E0/4/1为连接在上一层设备SSL-SANSWITCH-1上的端口号 其余接口描述与上述相似。 接口连接标准：下联在前上联在后 2、IP地址规划—vlan规划

功率放大器设计(DOC)

电子电路设计实践 设计题目：直流稳压电源设计 系别：电气工程学院专业：电子信息工程 班级：2011级1 班姓名：腾伟峰 学号：201151746 指导教师：张全禹 时间：2013年3月17日 绥化学院电气工程学院

高频功率放大器 1设计要求 1.1 已知条件 +VCC=+12V,晶体管3DG130的主要参数为PCM=700mW，ICM=300mA，VCES≤0.6V，hfe≥30，fT≥150MHz，放大器功率增益AP≥6dB。晶体管3DA1的主要参数为PCM=1W，ICM=750mA，VCES≥1.5V,hfe≥10,fT=70MHz,AP≥13dB。 1.2 主要技术参数 输出功率P0≥500mW，工作中心频率f0≈5MHz，效率η＞50%，负载RL=50Ω。 1.3 具体要求 分析高频功率放大器原理，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，利用电子设计工具软件multisim对电路进行仿真测试，分析电路的特性。

2原理分析 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器。 利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ< 90o，效率η可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。图 1为丙类谐振功率放大器。 图 1 丙类谐振功率放大器

校园网设计方案.doc

方案1: 一个完整的校园网建设主要包括两个内容：技术方案设计；应用信息系统资源建设。 技术方案设计主要包括：结构化布线与设备选择、网络技术选型等；应用信息系统资源建设主要包括：内部信息资源建设、外部信息资源建设等。这里我们介绍网络技术选型。 一、网络技术选型设计 校园网络系统基本可分为校园网络中心、教学子网、办公子网、图书馆子网、宿舍子网及后勤子网等。 1.校园网络中心的设计 网络中心设计主要包括主干网络的设计、校园网与Internet的互连、远程访问服务等。 (a)主干网络的设计 主干网络采用联想新推出的LS－5608G智能型8联机箱式千兆以太网交换机作为校园网的中心交换机，它提供8个插槽，可选插8联的10/100Base－TX、2联的100Base－FX或1联的千兆以太网模块。适用于大型主干网络和高速率、高端口密度、多端口类型的复杂网络。同时可以选择MS－5103千兆位以太网模块(SX/MM/850nm,0－350m)或MS－5104 千兆以太网模块(LX/SM/1310nm,0－6km)与下面的各个子网通过千兆位的链路相连。 (b)校园网与Internet的互连： 推荐采用局域网专线接入方式，此方式需要配备路由器等设备，租用专线DDN或帧中继（Frame Relay），也可申请ISDN专线并向CERNET管理部门申请IP地址及注册域名，以专线方式连入Internet，并提供防火墙、计费管理等功能。 本方案选用联想的LR－2501路由器，具有1个局域网(LAN)，2个广域网(WAN)和1个控制台。支持帧中继(Frame－Relay)、X.25、PPP、HDLC协议。 (c)远程访问服务 采用联想LA－220和LA－240访问服务器，安装在本地局域网中，通过1至4个调制解调器(或ISD TA)和1至4根电话线，即可为远程访问人员提供拨号上网服务，远程用户只需拥有1个调制解调器和1根电话线，通过拨接LA－220或LA－240上所连接的电话号码，就可以登录访问。 2.教学子网的设计 校园网建网的目的之一，是利用网络实现多媒体教学，如：交互式多媒体课堂、电子阅览室、教师培训等。多媒体教学的难点在于实现视频信号的传送(如VOD视频点播)。目前在局域