在这篇文章中，咱们探讨了一种专门为E类射频缩小器计划的调谐方式。本文援用地点：在之前的文章中，咱们深刻研讨了E类缩小器的实践任务道理。咱们还探讨了多少个非幻想性，比方现实晶体管的非零开关时光，这些非幻想性会招致与这一实践幻想的偏向。适用的E类缩小器还必需斟酌电子元件的容差跟电路中寄生元件的存在。不然，这些影响将招致缩小器掉谐，从而招致机能降落。固然咱们不克不及完整打消组件的非幻想性，但能够改正它们。在本文中，咱们将摸索一种专门为E类缩小器计划的成熟调谐方式。即便不晓得负载收集组件的准确值，咱们也能够应用此进程微调组件值以取得最佳机能。优化缩小器机能的调谐图1表现了E级的基础拓扑构造。图1基础E类缩小器表示图。图片由Steve Arar供给为了断定该电路的元件值，咱们应用本系列文章后面先容的计划方程。只管E类缩小器对电路参数的变更有必定的弹性，但咱们依然应当打算调谐元件值以取得最佳机能。图2对照了准确调调和掉谐缩小器的典范开关波形。最佳波形存在以下特点：当开关翻开时，其两头的电压为零。在开关接通的霎时，开关电压的斜率为零。开关占空比为50%。当这些前提不满意时，咱们经由过程从新调谐缩小器来取得最佳操纵。在接上去的局部中，咱们将探讨怎样做到（跟不做到）这一点。寻觅牢靠的调谐指标咱们不克不及应用直流输入功率（Pin）或射频输出功率（Pout）作为调谐E类缩小器的指标。要懂得为什么不，咱们起首须要斟酌缩小器负载收集的阻抗相位角（ѱ）。咱们也能够将其称为负载角。对最佳的E类缩小器，串联RLC电路在基频下的无效阻抗由下式给出：方程式1由此咱们察看到，最佳载荷角为ѱ=tan-1（1.1525）=49.052度。接上去，让咱们看看Pin、Pout跟效力（η）怎样随负载角度而变更。这些关联如图3所示。留神，在该图中，输入功率跟输出功率由Pi跟Po表现。图3上图：效力与负载角度的函数关联。底图：输入功率跟输出功率随负载角度的变更。图片由F.Raab供给该图表现，η、Pin跟Pout的最年夜值呈现在差别的负载角度值处：效力（η）在ѱ=49度跟65度时到达最年夜值。直流输入功率（Pin）在ѱ=-5度时到达最年夜值。射频输出功率（Pout）在ѱ=10度时到达最年夜值。在这三个参数中，只无效率的最年夜值濒临最佳负载角度（ѱ=49.052度）。由此能够显明看出，咱们不克不及应用Pin或Pout作为调谐指标。咱们能够经由过程丈量Pin跟Pout来断定集电极效力，而后应用这些信息来调谐缩小器。但是，这种方式既繁琐又绝对不实在际。相反，咱们将探讨一种基于剖析开关电压波形的E类缩小器的既定调谐方式。这种方式使咱们可能在不晓得负载收集中组件值或寄生元件确实切值的情形下构建最佳的E类缩小器。电路参数的变更会转变开关电压波形对调谐不当的缩小器，开关两头的电压有峰值跟谷值，如图4所示。图4 调谐不当缩小器的典范开关电压波形。图片由N.O.Sokal供给假如咱们转变以下电路元件的值，则槽的地位会以可猜测的方法产生变更：分流电容器（Csh）。RLC电路的电容器（C0）。RLC电路的电感器（L0）。负载电阻器（RL）。如图5所示。当咱们转变分流电容、串联电容跟串联电感时，槽的地位也会产生变更。图5 当咱们转变Csh、L0跟C0时，波谷的地位也会产生变更。图片由Steve Arar供给总结上图：增添Csh会使波形的波谷向上跟向右挪动。增添C0跟L0会使波谷向下向右挪动。增添RL会使波谷向上挪动。请留神，RL平日不是RF电路的可调参数。为了完全起见，它包括在下面。相反，咱们经由过程调谐L0、C0跟Csh的值来调谐缩小器。调谐顺序当初咱们晓得要调谐哪些参数了，咱们就能够实现调优进程了。让咱们一步步来。步调1：断定串联电感对给定的负载电阻（RL）跟Q因子，咱们应用以下关联抉择适合的电感（L0）：方程式2此中ω是角频率。咱们将假设RL、L0跟操纵频率在全部调谐进程中坚持其标称值。步调2：调谐电源电压跟占空比实现步调1后，咱们向电路施加低直流电源电压（约4V），并将占空比调谐为50%。应用低电源电压的主意是在调谐缩小器时避免破坏晶体管。掉谐缩小器可能会发生过高的集电极电压或功耗。为了断定占空比，咱们须要确实地晓得晶体管何时切换。但是，从集电极电压波形中可能无奈明白地看到开关时辰。在这种情形下，N.O.Sokal倡议检讨基极电压（VBE）波形。他将开启点辨认为VBE回升沿到达+0.8V的时辰，将封闭点辨认为VB降落沿降至0V的时辰。第三步：找到槽并调谐电容接上去，咱们找到电压波形的波谷。依据槽的地位，咱们调谐Csh跟C0。比方，斟酌图6中的掉谐开关电压波形。此图中的垂直箭头指向晶体管导通时辰。图6在掉谐缩小器中翻开开关电压。图片由N.O.Sokal供给为了婚配最佳波形，该波形的波谷必需向下跟向左挪动。回首参考图5，咱们察看到须要下降Csh才干产生这种情形。在上述示例中，请留神，因为所选的分量值，波形的波谷现实上暗藏在视线之外。现实上，在分流电容器两头的电压到达低谷之前，开关就会翻开。在无奈察看到波谷的情形下，咱们能够经由过程目视检讨波形来估量其地位。步调4：将电源电压规复到标称程度接上去，咱们逐步增添直流电源电压（Vcc），直到它到达标称程度。在我下面链接的论文中，N.O.Sokal倡议每次将Vcc增添50%。因为晶体管的集电极-基极电容跟着电源电压的降低而减小，咱们可能须要在Vcc每次增量增添后从新调谐Csh、C0跟占空比。呈现这种须要是由于集电极-基极电容转变了Csh的无效值。步调5：验证调优成果当调谐进程准确实现时，咱们应当取得与图7中相似的最佳电压波形。图7 在恰当调谐的缩小器中切换电压波形。图片由N.O.Sokal供给最后一步是经由过程略微增添Csh来履行调优验证。这种调谐应当会招致开启霎时的电压波形显明降落，相似于咱们在图6中察看到的情形。这表现开关接通的准确时辰，使咱们可能很轻易地验证占空比为50%，电压波形的斜率在接通时辰为零。一旦这些特点失掉确认，咱们就能够将Csh从新调谐到其原始值，从而回到最佳波形。总结在本文中，咱们探讨了一种特定于E类的调优方式，该方式使咱们即便在非幻想负载收集组件的情形下也能取得最佳机能。咱们能够将此进程总结如下：依据负载电阻、Q因子跟任务频率抉择适合的串联电感。向电路施加低直流电源电压，并将占空比调谐为50%。找到失掉的开关电压波形的波谷，而后调谐电容（Csh跟C0），直到波谷在所需的地位。请参阅图5，懂得每个分量值怎样影响波形。将直流电源电压以50%的增量增添到其标称程度，依据须要从新调谐电容跟占空比。经由过程稍微增添分流电容并察看其在开关翻开时对电压波形的影响来验证成果。这是本系列的最后一篇文章，重点先容E类功率缩小器。下一篇文章将先容F类功率缩小器。 　　申明：新浪网独家稿件，未经受权制止转载。 -->