E类功率放大器的电路设计与ADS仿真验证
目录
摘要1
第一章绪论3
1?1课题背景及意义3
1.2方案设计3
第二章E类功率放大器及扼流电感的析5
2.1E类功率放大器电路组成5
2.2E类功率放大器原理6
2.3E类功率放大器中的有限阻抗扼电感7
第三章ADS的主要功能和仿真电路8
3.1ADS的主要功能和特点8
3.2有限阻抗扼电感结构E类放大器仿真电路的搭建与初步分析过程9
第四章有限阻抗扼流电感E类放大器的优化仿真11
4.1有限阻抗扼电感结构E类功率放大电路仿真搭建11
4.2有限阻抗扼电感结构E类功率放大电路优化11
第五章总结与展望15
参考文献16
摘要
本文主要针对有限阻抗的扼电感结构对于E类功率放大器进行相关的结构设计。E
类功率放大器具有放大高频信号的功能，且它们可以实现高效率地输入和最大功率。E类功
率放大器具有较高的增益。扼环型电感线圈也被命名为自动阻电感抑制线圈，是一种电
共模电磁干扰自动抑制电感器件，由两个匝数相同，尺寸相同的电感线圈对称紧紧围绕在
一个扼环型磁芯上，形成一个4端口的器件，其在均匀的电平衡范围线圈和电路中就会
产生一个具有自动抑制电共模电磁干扰的电信号,限制和稳定的作用。在本文的有限
阻抗扼电感结构的E类功率放大器电路中，他主要用在扼处，而且有一定的阻值，对
有限阻抗扼电感结构的E类功率放大器有很重要的作用。主要完成的部分有对有限阻抗
的扼电感结构E类放大器的指标分解及计算，设备研究及选择，放大器方案的确立，与
ADS的系统仿真。使用ADS设计了有限阻抗扼电感结构的E类功率放大器的模型，并
对其中的关键模块进行了根据实际情况的参数分析，通过模拟仿真软件ADS2009中的仿
真控件如S参数，谐波平衡仿真，大信号仿真等方法，对放大器的增益等关键指标进行了
详细计算，最后通过仿真验证。
关键词：ADSE类放大器有限阻抗扼电感功率增益
第一章绪论
1.1课题背景及意义
高频率和低功率信号放大器系统可以直接将其组合应用到各种高电平和低调幅的信
号电路中，利用不同的调幅信号电路来直接控制功率放大器的各种输入，不仅可以能够直接
实现各种高频率的电平调幅，在此类状况范围内可以推知其可能结果又而且能够能足帽好
的兼顾各种输入功率和输出效果。按照直放电扩大器中输出电的波动导向磁通角度和
大小不同将其大小划分可以为三种放大类型,如甲、乙、E等。
在实际应用中，为了能够让高频功率的放大器即可以有高的输入功率，又能够具有高的
集电极效率,一般将电路的工作状态设置为E类，本文研究范围内这种情况得到了充分考虑
也就是导通角小于90°,而且导通角通常为60°至80°时其效果较好（吴雨桐，徐梓轩，
2022）。E类功率放大电路较大的优点是其效率高达到80%,所以适合作为电路的功率放
大级。
在很多系统中的基本电子电路中，广泛的运用了有限阻抗扼电感结构的E类功率放
大器。但是它的也也存在着较难解决的问题，比如运用传统的分析和设计技术，无法解决
其高工作频率和器件的非线性。因为E类功率放大器具有结构简单、且易于实现理想的工
作效率能够达到100%等优点，所以在射频微波领域得到了广泛的研究和应用（龙景轩，
黎俊杰，2023）。1975年，N.O.Sokal提出这种高效的E类功率放大器，由现有结果可推
论出它要求在晶体管由断开切换到导通的瞬间，E类功率放大器的集电极电压以及电压的
变化率都接近于零，这样才能实现工作效率最大化。
1.2方案设计
本文基于传统E类放大器（图1-1）效率高的特点，采用由三级管，谐振回路和输入
回路三部分组成的电路结构，从前面的