大动态范围发射机研究

论文摘要

声纳发射机是主动声呐设备中的重要组成部分,不同的系统对发射机有不同的要求。论文主要探讨一种具有一定线性的大动态范围的功率放大器。文中讨论了各类功率放大器及PWM调制D类功率放大器的特点和变压器功率合成技术,确定了通过AB类功率放大器和D类功率放大器的功率合成来实现宽动态范围可调的功率放大器的设计方案。本文对功率MOSFET的特点和选取原则进行了分析,并讨论了MOSFET驱动电路的特点、变压器的设计方法、AB类功率放大器电路形式和运算放大器的选择等问题。由此设计、实现了200W功率的D类功率放大器和197.4W功率的AB类功率放大器。实现了动态范围为1.96W-361W的功率放大器。经过实验调试,本文设计的D类功率放大器和AB类功率放大器均达到了设计指标要求,经过功率合成后的功率放大器符合设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 声呐发射机的发展现状
• 1.3 宽带功率放大器发展现状
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 方案设计
• 2.1 功放种类
• 2.1.1 A类功放
• 2.1.2 B类功放
• 2.1.3 AB类功放
• 2.1.4 D类功放
• 2.2 脉冲宽度调制技术（PWM）原理
• 2.3 功率合成
• 2.3.1 传输线变压器
• 2.3.2 传输线变压器功率合成
• 2.3.3 匹配变压器功率合成
• 2.4 本章小结
• 第3章 D类功率放大器设计
• 3.1 概述
• 3.2 信号处理电路设计
• 3.2.1 光耦电路
• 3.2.2 保护电路设计
• 3.3 驱动电路设计
• 3.3.1 驱动电路设计要求
• 3.3.2 MOSFET驱动电路特点
• 3.3.3 驱动芯片选择
• 3.4 功放电路设计
• 3.4.1 功放电路的技术指标
• 3.4.2 功率放大器的电路形式
• 3.4.3 MOSFET的选择
• 3.5 储能电容
• 3.6 变压器设计
• 3.6.1 概述
• 3.6.2 变压器基本结构
• 3.6.3 变压器磁芯材料
• 3.6.4 变压器磁芯参数
• 3.6.6 变压器设计步骤
• 3.7 测试结果
• 3.8 本章小结
• 第4章 AB类功率放大器设计
• 4.1 引言
• 4.2 AB类功率放大器的电路形式
• 4.3 AB类功率放大器设计
• 4.3.1 AB类功率放大器系统框图
• 4.3.2 AB类功率放大器技术指标
• 4.3.3 电压放大电路设计
• 4.3.4 功率输出级设计
• 4.4 测试结果
• 4.5 本章小结
• 第5章 功率合成测试结果
• 5.1 功率合成后的输出功率和效率
• 5.1.1 测试条件
• 5.1.2 测试结果
• 5.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录