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图3是将一次谐波输出电压V1归一化后得到的仿真结果,图中标示的m1、m2、m3分别是归一化后的漏极输出各次谐波电压峰值。从图中可以看到,在3次谐波输出电压V3分别为0.111、0.196和0.328时,由漏极输出1次和3次谐波合成的电压Vd都<V1。
其中,当K=0.111时,Vd的峰值是0.889,和理论上的K=0.111时Vpk=0.889V1一致,而且波形最平坦;当K=0.328接近理论分析中的0.4时,Vd=0.987接近V1,波形同样趋向于方波。可以看出,所有的仿真结果和理论基本一致。
3 设计实例
采用Cree公司10 W的GaN HEMT CGH40010,Rogers公司的RT5870基板,基板材料Er=2.33,基板厚度为0.79 mm,基频1 GHz,工作偏置点选为Vds=28V,Vgs=-2.5V。
在此次设计中,改变传统的F类功率放大器只考虑输出谐波的控制,同时考虑输入谐波控制网络的设计。