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大功率MOSFET振荡器电路的设计

作　者: 吴紫君
导　师: 刘平
学　校: 郑州大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: MOSFET 振荡器 C类功率放大器谐振回路
分类号: TN386.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要内容是用MOSFET设计单管正弦波振荡器,且要求振荡器能够实现高效率、输出功率为100W、振荡频率为13.56MHz输出信号。随着科学技术的发展和电子产品在实际中的广泛应用,振荡器的大功率化、高频率化是发展的必然趋势。目前,振荡器已广泛应用于电视台、电台、通讯、手机、军事电子对抗和工业领域中。比如我们所熟知的电子测量仪器中的正弦波信号源,超外差接收机中的本振信号源,无线发射机中的载波信号源,数字系统中的时钟信号源等,高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能源,都是正弦波振荡器在实际中的一些应用。振荡器是通过自激方式把直流电能变换为交流电能的一种电子线路。在电子设备中,正弦波振荡器多是利用正反馈放大器的原理构成的,称为反馈振荡器(其工作频率范围为一赫兹～几百兆赫兹)。它是由基本放大器、选频网络和正反馈网络组成的,其中的功率MOSFET放大器本文采用的是C类功率MOSFET放大器。本文对晶体管的选取和晶体管的基本特性都作了详细说明,其中第三章详细介绍了振荡器的组成,并对各组成部分(放大器、选频网络、反馈网络)都作了简要分析,包括振荡器的起振条件和平衡条件；C类功率放大器的工作原理、动态特性、输出功率和效率的计算；由LC谐振回路构成的选频网络。第四章主要讲述的是振荡器的主体电路和电路中各元器件参数的确定。第五章主要是电路的仿真与调试。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-12
  1.1 课题研究的背景及意义  9-11
  1.2 大功率射频振荡器对MOSFET的要求  11
  1.3 论文的主要任务  11-12
第2章场效应管的工作原理  12-23
  2.1 基本工作原理介绍  12-15
  2.2 MOSFET的静态特性和动态特性  15-21
  2.3 MOSFET放大器分压式偏置电路的静态分析  21-22
  2.4 小结  22-23
第3章射频振荡电路的基本原理  23-46
  3.1 射频振荡器电路的整体构成  23-25
    3.1.1 振荡器的基本原理  23-24
    3.1.2 振荡器的平衡条件  24
    3.1.3 振荡器的起振条件  24-25
  3.2 C类功率放大器的基本工作原理  25-36
    3.2.1 电流、电压波形  26-30
    3.2.2 射频谐振功率放大器折线近似分析法  30-34
    3.2.3 C类放大器的动态特性  34-35
    3.2.4 C类放大器的输出功率与效率  35-36
  3.3 选频网络的原理  36-44
    3.3.1 并联谐振回路的基本特性  36-40
    3.3.2 部分接入的阻抗变换  40-42
    3.3.3 品质因数的物理意义  42-44
  3.4 反馈网络的原理  44-45
  3.5 小结  45-46
第4章射频振荡电路的设计  46-54
  4.1 MOSFET的选取及其性能参数介绍  46-48
  4.2 振荡器主体电路的设计及元件参数的计算  48-53
  4.3 小结  53-54
第5章射频振荡电路的仿真与调试  54-59
  5.1 射频振荡电路的仿真  54-57
  5.2 射频振荡电路参数的完善  57-58
  5.3 小结  58-59
第6章总结与展望  59-60
参考文献  60-62
个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果  62-63
致谢  63

大功率MOSFET振荡器电路的设计

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