功率放大电路

sunxiangjulz

功率放大电路 [复制链接]

我现在想用dds产生的信号经过功率放大后驱动压电陶瓷片谐振1MHz的谐振频率,从而产生超声波,但现在功率放大电路不是很懂.不知道这个电路对不对,

sunxiangjulz

前面是dds产生的方波信号

sunxiangjulz

三极管用超声波管可以吗?例如bux13a,因为频率太高要1MHz,用mosfet的话不容易找到频率那么高的管子.   换能器的功率要达到50w左右,

xu__changhua

对你提的这个问题我没有实践经验，但可以就你的这个方案（你设计的电路图）和你一起分析探讨一下。
1：首先看选择的管子，我查了一下sheet，其ft=8MHz，你要求1MHz放大，那么三极管放大电路的增益最大为8。从你输入的信号上看不出接口原理，不知道输入的信号有多大，经过8倍的放大能否使负载获得50W，暂不得而知。或者说输入的信号能否保证管子处于可靠的饱和和截至的顺利转换，取决于VCC\VIN\RL等参数。

[稍候再继续探讨]
[Hfe为15-60]

xu__changhua

2：一些建议
    1）建议采用双电源供电，这样，换能器右侧接地，避免C3C4的对电路造成的不可预知的影响。
    2）宜采用高压供电，好处是在能达到相同输出功率的前提下，对输入信号的驱动能力要求可以降低。
    3）两个功率管子最好还是采用异型互补推挽形式，做成射极跟随器，这对输出波形有利，但要防止换能器上的串联电感产生反击电势对功放管子的EB结反向击穿，可在EB结增加LCD的吸收回路来避免。
    4）接着第三个点建议必须要做的第四点是，由于共集放大器的Au < = 1，则输出电压的大小完全取决于前级电路，所以要在dds信号源和功放输入之间增加电压放大器电路，注意要用两个异型的高频高反压中功率管子
    经过这样改造可靠性可实施性会提高许多。
    你主贴电路中D1\D2是否画反了吧
以上提供参考，可再继续探讨。

莫恩

xu__changhua 的建议非常好

楼主为什么要用DDS产生这个信号?

sunxiangjulz

谢谢你的见议,这个电桥的输入信号是光耦6n137的输出(加光耦是为了保护前级的dds电路),6n137的输出端接350的上拉电阻,所以输出是5v的方波.输出电流不知道是多少,不知道能不能驱动后面的三极管,是不是在6n137和三极管之间再加一级运放,放大电压.

sunxiangjulz

功率放大的电路图,前加6n137光耦

sunxiangjulz

回帖怎么往上贴图啊:'(

sunxiangjulz

用dds可产生频率可调的信号源

sunxiangjulz

功率放大电路图,前面是6n137

xu__changhua

原帖由 sunxiangjulz 于 2009-4-3 16:03 发表
回帖怎么往上贴图啊:'(

点右上侧或右下侧的“回复”按钮（仔细找找看）回复就能贴图了，不要跟在下面“快速回复”的框内回复。快速嘛，功能当然要受到些限制。

[ 本帖最后由 xu__changhua 于 2009-4-6 01:09 编辑 ]

xu__changhua

原帖由 sunxiangjulz 于 2009-4-3 15:48 发表
谢谢你的见议,这个电桥的输入信号是光耦6n137的输出(加光耦是为了保护前级的dds电路),6n137的输出端接350的上拉电阻,所以输出是5v的方波.输出电流不知道是多少,不知道能不能驱动后面的三极管,是不是在6n137和三极管之 ...

运放对高频信号的响应很慢，特别是放大倍数大的情况下更是如此。用三极管好，高频中功率高反压，彩电的视频放大管子就可以了，不要异形了，和功率管子复合后异形便可。

sunxiangjulz

如何计算三极管达到了饱和导通和截止啊？比如从6n137输出的电压是5v的方波，6n137的输出电流是不是决于后面的电路。电桥上的三极管如果就用bux13的话能不能使其饱和导通呢？您说饱和导通取决于VCC/VIN/RL，是不是在负载一定的情况下，加大vcc就可以了？谢谢

仙猫

提高电源电压主要是为了解决输出功率问题，否则在低电压下要输出50W，根据P=UI可算出所需的电流是很可怕的。

xu__changhua

原帖由 sunxiangjulz 于 2009-4-5 10:51 发表
如何计算三极管达到了饱和导通和截止啊？比如从6n137输出的电压是5v的方波，6n137的输出电流是不是决于后面的电路。电桥上的三极管如果就用bux13的话能不能使其饱和导通呢？您说饱和导通取决于VCC/VIN/RL，是不是在负 ...

负载一定时，如果原来低电压下vin高电平了虽然使三极管能处于饱和状态，而提高电压却反而使三极管有退出其饱和状态的趋势。

但是

负载一定，如果原来低电压下vin高电平虽然使三极管能处于饱和状态，但却不能使负载获得所需功率，则在提高供电电压的情况下，虽然退出饱和，却有可能获得所需功率。

举个例子：

三极管饱和，UCE-->0，就像开关接通一样，但是供电电压较低，如5V，设负载1欧，则功率为5*5/1=25W

当提高电压后，如10V，虽然三极管退出饱和区，如UCE=2V，则负载电压为10-2=8V，负载仍然1欧，这时候的功率为8*8/1=64W。

但是，如果加大输入电流（也就是前级驱动能力），却还能使三极管趋于饱和，VCE-->0，R还=1欧，则功率为10*10/1=100W

这几个变化请体会一下。

楼上的大侠说得对，提高电压的目的主要是为了使负载容易获得所需的功率。因为你的功率要求比较大。也不知道1MHz时你的负载等效电抗是多少，即使5V全部加载在其上能不能使他获得50W还是未知数。刚刚计算的如果电抗1欧以上就不能使负载获得50W

xu__changhua

接着上一贴，我没有计算，根据测算，137还不能满足驱动BUX13使其达到饱和状态。你这个项目达到饱和状态很重要，一方面能使输出功率达到最大，另一方面能够使功率管子功率耗散达到最小，但是有一点，你这个项目频率很高，管子进入深饱和状态对速度（也就是频率）不利，因为一旦进入深饱和状态想退出饱和时其载流子迁移需要的时间就长。最好设计成浅饱和状态，如使UCE达到1.5V较为合适（交流信号要通过示波器来观察UCE，不要企图用直流电压表测到）。

xiaoxif

仔细看了大家的讨论。按照主题给出的图纸，并假定这张图没有错误的情况下，我的初步认识是：当前的主要问题不在数量上（器件选型及数值计算等），从这张图来看，电路存在着关系到电路能否工作的原理性问题；另外还有诸如DDS与方波的描述冲突等等。
希望楼主能提供详细的情况。在没有得到基本完整的电路情况下，实在不敢滥发议论，那样会把讨论引向歧途的。

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-4-6 03:22 编辑 ]

sunxiangjulz

谢谢您的见议,我在6n137和bux13之间再加一级三极管放大电流试试,还有我再想问个问题:
一、6n137的输出电流怎么用万用表测不出来啊.(数字万用表显示的是0,)我看数据手册上写的是13mA,不知道是不是跟后面的负载还有没有关系.没有这个电流值我就没办法计算中间三极管电流的放大倍数,为后面驱动bux13提供足够大的电流.
二、如何根据参数计算bux13进入饱和导通状态了啊?是不是前面三极管驱动电流足够大就可以啊.
我是一个新手,自己确实感觉有许多地方不懂,谢谢了.

sunxiangjulz

谢谢您的见议.