射頻識(shí)別電路中高頻功放的設(shè)計(jì)
1 工作原理
圖1為射頻識(shí)別電路中的高頻功率放大器原理框圖。13．56 MHz輸入方波信號(hào)經(jīng)功率放大器放大輸出一個(gè)方波信號(hào)，再經(jīng)過(guò)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)一部分在天線負(fù)載產(chǎn)生高頻輸出交流電壓，從天線發(fā)射出去。另外一部分通過(guò)檢波電路解調(diào)出有用信號(hào)輸出。
圖2為高頻功率放大器的電路圖。
各項(xiàng)參數(shù)如下：
2 單元電路設(shè)計(jì)
（1）選擇丙類放大電路如圖3所示。
高頻諧振功率放大器電路可以工作在A類，B類或C類狀態(tài)。相比之下C類諧振功放的失真雖不及A類和B類大，但C類適用于輸入信號(hào)比較大、輸出功率大、效率高，節(jié)約能源的環(huán)境下，因此，在大功率射頻功放電路中經(jīng)常使用。
具體參數(shù)如下：
①確定功率放大器最佳負(fù)載：
設(shè)晶體管飽和電壓為1 V，則：
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②高頻扼流圈電感量計(jì)算，扼流圈的電感量應(yīng)遠(yuǎn)大于放大器的等效負(fù)載，取：
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集電極與發(fā)射極擊穿電壓URCEO≥2VCC，即：
URCEO≥18 V
所以選用三極管3DA106A型。
（2）阻抗變換網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。
選用阻抗變換網(wǎng)絡(luò)主要有2個(gè)作用：
?、贋V波作用 可以濾除高頻脈沖電流中的諧波分量只輸出要求信號(hào)頻率的電壓和功率。
?、谧杩蛊ヅ渥饔谩⊥ㄟ^(guò)振蕩回路阻抗的調(diào)節(jié)，可使振蕩回路呈現(xiàn)高頻功率所要得最佳阻抗值，從而使高頻功放以高效率輸出最大功率。
通過(guò)并聯(lián)L1 C1回路實(shí)現(xiàn)諧振、選頻濾波，LC諧振回路工作頻率變化不大，帶寬范圍相對(duì)很窄，一般選頻放大器的頻帶Δf與中心頻率f0之比從百分之零點(diǎn)幾到百分之十左右可知，取Δf／f0＝1％，則：
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對(duì)應(yīng)品質(zhì)因數(shù)：
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由于流過(guò)負(fù)載RL上的電流為：
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其次考慮阻抗變換采用高通L網(wǎng)絡(luò)將50Ω負(fù)載變換為放大器要求的最佳負(fù)載10．7Ω，則：
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完整的電路圖中L是電感L1與L2并聯(lián)的總電感
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滿足上一步對(duì)時(shí)間常數(shù)的要求。
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3 諧振電路的調(diào)整和測(cè)試方法
諧振電路的調(diào)整有2種方法：逐點(diǎn)法和掃頻法。本文采用逐點(diǎn)法，以高頻信號(hào)發(fā)生器為信號(hào)源，用示波器或電壓表等測(cè)試儀器直接接線測(cè)試。測(cè)試電路如圖6所示。
將信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率置于fi＝13．56 MHz輸出Vi＝15 V，調(diào)可變電容C2，使回路發(fā)生諧振，即超高頻毫伏表的指示值達(dá)到最大，回路處于諧振狀態(tài)，可調(diào)試諧振頻率。
幅頻特性的調(diào)試方法為：
當(dāng)中心頻率調(diào)整后，就可測(cè)試諧振電路的頻率特性，保持輸入信號(hào)不變，在諧振頻率f0兩旁逐點(diǎn)改變信號(hào)頻率，用示波器或高頻毫伏表測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓U0，計(jì)算出各點(diǎn)的任意頻率下的單位諧振函數(shù)，指出諧振曲線，從曲線上即可求出2Δf0．7和2Δf0．1。
如果2Δf0．7窄了，可以通過(guò)調(diào)整阻尼電阻R使之變小，從而增加輸入損耗使Δf0．7變寬。
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