《射频通信电路设计》学习笔记(一)1.1射频概念1864-1873年,英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究,提出了著名的Maxwell方程组,并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年,德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年,马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中,只有使用更高的载波频率,才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算,有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件:指一个独立的局域性元件,能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中,可以把元件看作集总参数元件,认为元件的特性仅由二传手自身决定,元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等;一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响,如果把其他元件靠近这个电容器,其容抗不会随之产业化。分布参数元件:指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内,不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中,其特性要受周围环境的影响。同一个元件,在低频电路设计中可以看作是集总参数元件,但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如,一定长度的一段传输线,在低频电路中可以看作集总参数元件;在射频电路中,就必须看作分布参数元件。分布电容(Cp):指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感(LD):指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间: 2022-06-21
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摘要:对几种三相逆变器中常用的IGBT驱动专用集成电路进行了详细的分析,对TLP250,EXB系列和M579系列进行了深入的讨论,给出了它们的电气特性参数和内部功能方框图,还给出了它们的典型应用电路。讨论了它们的使用要点及注意事项,对每种驱动芯片进行了IGBT的驱动实验,通过有关的波形验证了它们的特点,最后得出结论:IGBT驱动集成电路的发展趋势是集过流保护、驱动信号放大功能、能够外接电源且具有很强抗干扰能力等于一体的复合型电路。关键词:绝缘栅双极晶体管:集成电路;过流保护1前言电力电子变换技术的发展,使得各种各样的电力电子器件得到了迅速的发展.20世纪80年代,为了给高电压应用环境提供一种高输入阻抗的器件,有人提出了绝缘门极双极型品体管(IGBT)[1].在IGBT中,用一个MoS门极区来控制宽基区的高电压双极型晶体管的电流传输,这藏产生了一种具有功率MOSFET的高输入阻抗与双极型器件优越通态特性相结合的非常诱人的器件,它具有控制功率小、开关速度快和电流处理能力大、饱和压降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的电源、逆变器、不间断电源(UPS)和交流电机调速系统的设计中,它是日前最为常见的一种器件。
上传时间: 2022-06-21
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化石能源日趋枯竭,核能发展受限,能源问题愈来愈成为全人类所不可避免的一个严峻挑战。光伏发电技术是太阳能利用的主要形式。基于提高太阳能转换效率的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,简称MPPT)的提出与应用为光伏发电系统的优化利用提供了坚实的基础。本文针对MPPT技术开展了细致的工作计划,完成了以MPPT控制器为核心的光伏发电系统设计和仿真,较好地解决了能量转换低下的问题。首先,总体介绍了光伏发电系统。其次,阐述了光伏发电系统基本原理。然后就MPPT控制器的实现部分-DCDC变换电路,阐述了电路CCM工作模式,利用两种方法对Buck和Boost电路进行了建模和仿真分析.Boost电路设计简便、可升压,且能够保证一直工作于CCM下,具有更实用的特点,更进一步地,说明了传统MPPT算法的实现原理和控制流程,仿真研究表明改进型变步长扰动观察法在光强变化时具有较好的跟踪控制性能,但是温度变化时跟踪效果差。针对传统算改进型扰动观察发法不能很好地响应环境的变化同时存在严重振荡,偏差较大的情况,提出一种人工智能控制方法--模糊控制法,进行系统分析,模糊控制规则确定以及FIS编辑器参数设置等,完成了系统的设计。最后搭建出光伏发电MPPT人工智能控制系统的仿真模型,设置相关参数。通过仿真结果的比较和分析验证了模糊控制法的有效性和可行性。
上传时间: 2022-06-21
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通常的整流滤波电路实验是通过示波器观察实验电路板上器件产生的波形来了解电路的性质。实验电路传统的设计方法是首先通过设计人员的经验根据现有通用元器件搭建出电路,再进行反复调试达到规定的指标。如果改变电路板上的器件参数,则必须重新制作电路板。这种方法效率低,费用高,周期长。随着计算机技术的发展,计算机辅助设计在电子电路领域的应用越来越广泛。Multisim10是美国NI公司推出的一款电子线路仿真软件1-2,利用Multisiml0系统工具的模拟功能对所搭建的电路环境和电路过程进行仿真,可以实现设计与实验同步进行,使整流滤波电路实验所需器件的种类和数量不受限制,无需反复制作电路板,降低了实验成本,提高了做实验的速度和效。并且通过仿真结果能够直观的观察到电路原理图、实验数据、测试参数和仿真曲线。为电子电路的学习者和设计者熟悉线路的特性和性能提供了良好的平台[5]1整流电路的仿真分析整流电路是利用二极管的单向导电性来实现的,将大小和方向都随时间变化的工频交流转换成单方向的脉动直流。
上传时间: 2022-06-22
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各种电子设备都需要供电电源,提供所需稳定的直流电压(或电流)和相应的功率。供电电源除采用电池外,更多的是采用电力网供电的电源,整流电路是这种电源电路中不可缺少的部分,其作用是将50 Hz的交流电压转换成单向脉动性直流电压。常见整流电路主要有4种:半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整流电路。本文应用OrCAD/PSpice 92软件分别对这4种整流电路的原理及特性作了分析和仿真。1 PSpice软件简介及仿真流程传统的电路设计方法在分析和验证电路的正确性和完整性时十分麻烦,并存在大量的重复性劳动。随着电子设计自动化(EDA)技术的飞速发展,电路的设计已由传统的手工设计转向计算机辅助设计,计算机仿真分析是电路设计的一种重要环节,PSpice是由美国MicroSim公司推出的基于加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序Spice的PC级电路仿真软件,对电路不仅能进行一些基本的电路特性分析,还可以对电路元器件的参数进行统计仿真分析和对电路进行优化仿真设计,并将各种仿真分析的结果以波形、图表或文本的方式直观地反应出来,在电路设计中得到了广泛地应用。
上传时间: 2022-06-23
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文章首先阐述了整个方案的工作原理,给出LDO设计的指标要求;其次,依据系统方案的指标要求和制造1艺约束,实现包含误差放大器、基准源和保护电路等了模块在内的电压调整器:此外,文章还着重探讨了“如何利用放大器驱动100pF数量级的大电容负载"的问题;最后,给出整个模块总体电路的仿真验证结果。LDO的架构分析和设计以及基准源的设计是本文的核心内容。在LDO架构设计部分,文章基于对三种不同LDO拓扑的分析,选择并实现了含缓冲器级的LDO./设计中通过改进反馈网络,采用反馈电容,实现对LDO的环路补偿。同时,为提高误差放大器驱动功率管的能力、适应LDO低功耗发展的需求,文章探讨了如何使用放大器驱动大负载电容的问题,基于密勒定理和根轨迹原理,本文通过研究密勒电容的作用,采用MPC(Miller-Path-Compersation)结构,实践了两级放大器驱动大负载电容的方案,并把MPC补偿技术推广到三级放大器的设计中。文章设计的CRF(CRF:Current Re ference controlled by Feedback)电流基准是基于对传统自启动基准电流源的改进实现的。CRF基准电流源架构中存在一条阻性的电流道路,确保其在加载电源电压的过程中能够实现快速启动,响应速度达到1ps:而传统自启动基准电流源在相同的设计参数下,响应速度长达120us.CRF基准电流源突破了响应速度对其应用的限制。
上传时间: 2022-06-23
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内容摘要电力电子为人类做出了不可磨灭的贡献,因此研究电力电子件是为时代所需。本次课程设计为三相半波整流电路的设计,本组选择方案为三相半波可控整流电路的设计。主要分为三大模块:主电路一触发电路和保护电路,其中触发电路为集成电路。所选器件基本为电阻-电感和门极可关断晶闸管(GTO)等。由于当负载为电阻和电阻电感时的电路的工作情况不同,所以电路中对它们各自工作的情况进行系统而详细的分析。设计中对电路的工作原理以及电路器件的数计算等均有涉及。根据计算的结果,又遵循经济安全的原则,设计中对器件的型号做出了最后的选择。由于时间仓促,难免有些差错,望批评指正。1设计要求(1)输入电压:三相交流380V、5012(2)输出功率:2KW(3)用集成电路组成触发电路(4)负载性质:电阻、电阻电感(5)对电路进行设计计算说明(6)计算所用元器件型号参数2整流电路的分类及案选择整流电路将交流电变为直流电,应用十分广泛,电路形式多种多样,各具特色。可以从多种角度对整流电路进行分类:按电路结构可分为桥式电路和零式电路;按组成的器件可分为不可控半控一全控三种;按交流输入相数可分为单相电路和多相电路;按电压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍和双拍电路。鉴于本课程设计,需要三相半波整流电路,可有两种方案选择:方案1,三相半波不可控整流电路;方案2,三相半波可控整流电路。对于三相半波不可控整流电路,电路中采用了三个二极管整流,此电路不需要触发电路,同时负载电压不可调,而三相半波可控整流电路,电路中采用三个晶闸管整流,电路中有专门的触发电路,触发电路适时的给予脉冲,可调节输出电压,可适合不同电压的要求,并且直流脉动小,可承受整流负载较大,常见使用等优点,所以本次课程设计选择三相半波可控整流电路,即方案2,其大体图形如图(1)。
上传时间: 2022-06-24
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整流二极管和稳压二极管的参数及选择原则电子爱好者经常要用二极管。二极管具有单向导电性, 主要用于整流、稳压和混频等电路中。本文介绍整流二极管和稳压二极管的参数及选择原则。(一)整流二极管的主要参数1.IF— 最大平均整流电流。指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN 结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值, 并要满足散热条件。例如1N4000 系列二极管的IF 为1A。2.VR — 最大反向工作电压。指二极管两端允许施加的最大反向电压。若大于此值, 则反向电流(IR)剧增,二极管的单向导电性被破坏, 从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB) 的一半作为(VR)。例如1N4001 的VR 为50V,1N4007 的VR 为1OOOV.3.IR— 反向电流。指二极管未击穿时反向电流值。温度对IR 的影响很大。例如1N4000 系列二极管在100°C 条件IR 应小于500uA; 在25°C 时IR 应小于5uA 。4.VR — 击穿电压。指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时, 则指给定反向漏电流条件下的电压值。
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从并网逆变器主电路和同步发电机等效电路的对应关系出发,提出模拟同步发电机转子的运动方程、有功-频率下垂特性与无功-电压下垂特性的虚拟同步发电机(VSG)外环控制策略。 引入虚拟阻抗模拟同步发电机定子电气方程的电压环,和基于准比例谐振控制器的电流环共同构成应用于储能系统并网逆变器的VSG 控制策略。 建立应用于储能系统并网逆变器的 VSG 动态小信号模型,分析其参与电网需求响应的机理。 推导得出 VSG 参与电网调压/ 调频需求响应的动态模型,为研究电网电压/ 频率波动时 VSG 无功/ 有功输出特性提供依据;进而在保证有功环、无功环的稳定性与调压/ 调频动态性能的条件下,总结得到 VSG 关键参数的整定方法。 最后通过仿真与实验验证了所提 VSG 参与电网调压/ 调频动态模型的正确性与参数整定方法的有效性。
上传时间: 2022-07-04
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随着电力电子技术和电子计算机的迅速发展,电路的分析与设计方法发生了重大革命。以电子计算机为基础的电子设计自动化技术已广泛应用于电路与系统的设计中。它改变了以定量估算和电路实验为基础的传统设计方法,成为现代电路系统设计的关键技术之一,是必不可少的工具与手段。电路仿真工具是以电路理论、数值计算方法和计算机技术为基础实现的。它以电路理论为依据,采用合适的数学模型和仿真算法,利用计算机存储和图像处理的高速和高效率,完成具体电路的仿真。它无需任何实际元器件,用预先设计出的各种功能的应用程序取代了大量的仪器仪表。电路设计工作者也可以通过这些应用程序进行各种分析、计算和效验,完成所需特殊电路的设计工作。本文在仿真工具PSpice的基础上,对电力电子电路的器件、开环系统、闭环系统进行建模仿真分析。在器件的建模仿真中,详细地分析了功率二极管、lGBT、变压器的特性并分别建立了PSpice模型。在开环装置中对boost变换器和移相全桥ZVS-PWMDC/DC变换器进行详细的理论分析同时对其进行PSpice仿真分析。通过仿真分析为电路的参数选择和设计提供了可靠的依据。在闭环系统中为了加快仿真过程,根据开关电源控制器的行为建立了SG1524B芯片的行为模型。有效地降低了仿真时间。
上传时间: 2022-07-06
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