طراحی و بهینهسازی تقویت کننده توان کلاس e
چکیده
افزایش بازده ی تقویت کننده ها قدرت سوئیچ شونده در سیستم های مخابراتی به دلیل توان مصرفی بالا توجه طراحان مدارات rfرا به خود جلب کرده است. این پایان نامه قصد طراحی یک تقویت کننده ی قدرت کلاس eکه از شرایط ولتاژ و مشتق ولتاژ سوئیچ شدن صفر به منظور اطمینان از سوئیچ شدن نرم ترانزیستور و عملکرد بهینه ی تقویت کننده بهره می گیرد. هدف در این طراحی دستیابی به بازده مناسب، گین و توان خروجی قابل قبول و همچنین بازده افزوده توان است. به جای ساختار پایه ای آن از آرایش آبشاری برای رسیدن به توان خروجی بالاتر و جهت غلبه بر مشکلات ناشی از ولتاژ شکست ترانزیستور بهره گرفته شده است. از آنجایی که این مدار به ازای ورودی های بسیار کم نامطلوب است در نتیجه استفاده از تقویت کننده کلاس e تنها بصورت یک طبقه نمی تواند گین کافی ر ا برای کاربردهای wlan فراهم نماید بنابراین وارد مرحله سوم شده که طراحی یک شبکه تحریک است. یک تقویت-کننده کلاس f که با استفاده از فرکانس اصلی و هارمونیک های سوم فرکانسی قادر است شکل موج مربعی مورد نیاز برای تحریک طبقه اصلی را فراهم کند انتخاب شد، آرایش آبشاری در طبقه تحریک به منظور افزایش امپدانس خروجی مدار در نتیجه افزایش گین آن می باشد در نتیجه توان کافی برای طبقه خروجی فراهم می شود. در قدم آخر به منظور انتقال ماکزیمم توان ممکن از منبع ورودی به بار خروجی از شبکه تطبیق استفاده شده است. در طراحی مدار دوم شبکه بار جدیدی برای تقویت کننده ی کلاسe پیشنهاد شده است این ساختار به تقویت کننده امکان استفاده از مقاومت بار و خازن موازی بزرگتر را داده و در نتیجه ظرفیت توان تقویت کننده را افزایش می دهد. افزایش مقاومت بار به افزایش بازده ی تقویت کننده کمک می کند.