程控超大功率低频功率放大器的设计

【摘要】水声信号发射机是主动声纳的重要组成部分,它包括信号源、功率放大器、匹配网络和换能器四部分。随着现代电子技术的发展,有些使用电池供电的水声设备,如水声浮标、便携式水声通信设备、便携式水下探测设备等对发射机高效率、高带宽、高智能的要求原来越高。为了满足这些要求,本文从基本理论出发,对发射机电路的原理进行了深入的分析,并对其中的关键部分进行了电路设计；研究了拓展发射机系统的带宽、增大功放功率、提高系统效率和使系统更加智能化的方法；在设计电路和调试电路上验证了所提出的方法。本论文分析了功率放大器的几个常用的功能单元电路的原理和结构,在分析如何提高功率放大器的效率时,本文提出了使用甲乙类放大电路,功放部分由全半导体器件构成,由于换能器的等效电阻较高,需要采用高压输出,所以采用多级放大构成,完成对电压电流的放大功能。为了使整个功放更加智能,还设计了控制电路,通过上位机可以对功放实现控制。为了使发射机达到比较理想的工作状态,并考虑到水声换能器在宽带内阻抗的变化,所以,在发射机与换能器之间加入宽带匹配技术是十分必要的,本文从双端口网络的散射矩阵和功率传输增益入手,对常用的单、双谐振点匹配技术和原始实频法进行讨论,给出了原始实频法的实现以及设计中应注意的问题。最后通过实验验证整体系统工作稳定正常,达到预期技术指标要求。
【作者】冯继伟；
【导师】程光伟；
【作者基本信息】西安工业大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】声纳；功率放大器；单片机；宽带匹配；

【参考文献】
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