Удосконалення схем побудови підсилювачів та автогенераторів класу Е

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМакаров, Денис Григорович
dc.date.accessioned2021-04-14T11:11:02Z
dc.date.available2021-04-14T11:11:02Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionРобота виконана на кафедрі радіофізики та кібербезпеки Донецького національного університету імені Василя Стуса Міністерства освіти і науки Україниuk
dc.description.abstractenThe work is devoted to the development of methods for calculating class E oscillators and amplifiers and analyzing the possibilities of improving circuits, which will expand the scope of application of class E active devices by obtaining the desired characteristics of the circuit. Method for calculating of class E amplifier with shunt filter with the presence of additional, usually parasitic reactance in series with load resistance is proposed, and regularities of changes in the parameters of the output circuit are established depending on the sign and magnitude of the additional reactance. It is shown that for any sign and value of reactance the circuit elements parameters can be calculated, and class E waveforms can be obtained thus amplifier can work either with complex load or with high parasitic load parameters. A calculation method is proposed for further modernization of the class E amplifier circuit with shunt filter by introducing an additional parallel LC-tank, which made it possible to reduce the peak transistor voltage and obtain the amplifier parameters depending on the position of the voltage minimum. A set of the output load network parameters can be found for desirable transistor drain voltage waveform. The possibility of reducing the peak voltage is also shown by changing the value of the duty cycle of input signal for variations of class E amplifier with shunt filter schematic: the first one – without additional circuit, the second variant of an amplifier has additional parallel LC tank tuned on the second harmonic of operating frequency – class E/F3 mode and the third one uses additional parallel LC tank tuned on the third harmonic of operating frequency. And for any of those variants either decreasing of transistor voltage stress or higher output power can be obtained thus satisfying wide range of objectives for designing such amplifiers. Regularities have been established between the additional components of the transistor on-state resistance and the parameters of the elements of the output circuit of class E amplifier. Shown that using of advanced procedure of calculating amplifier circuit elements with taking into account addition separate part of on-state resistance leads to obtain the elements values which differ from those, calculated from standard method for nonzero onstate resistance. Using of useful for switching-mode class E amplifiers due to their high breakdown voltage, high power density low interelectrode capacity widegap SiC and GaN transistors in broadband class E amplifiers, the transistor models are refined for their use in modeling the operation of a class E amplifier. It is shown that Angelov nonlinear model for SiC transistor has to be used instead of simplifying Materka model for simulating of switching-mode class E power amplifiers. As for GaN NPTB00025 transistor it is experimentally shown that the parasitic RC-circuit in its nonlinear model can be ignored while designing of class E amplifiers with such GaN transistor. The features of the construction of integrated microwave amplifiers using parasitic parameters of passive components on a chip are determined. A method for constructing a self-oscillator of class E with a modified feedback circuit that acts as a low pass filter is proposed, which made it possible to obtain a higher equivalent quality-factor and thus a frequency stability in comparison with standard class E oscillators with simple feedback circuit, consisting of one inductance.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена розвитку методів розрахунку автогенераторів та підсилювачів класу Е та удосконаленню схем, що дозволить розширити межі застосування активних пристроїв класу Е за рахунок отримання потрібних характеристик схеми. Розроблено аналітичний метод розрахунку підсилювача класу Е з паралельним вихідним контуром за умови наявності додаткової послідовної, зазвичай паразитної, реактивності навантаження та встановлено закономірності зміни параметрів вихідного кола в залежності від знаку та величини додаткової реактивності. Отримав подальший розвиток метод розрахунку підсилювача класу Е з паралельним вихідним контуром із введенням в схему додаткового контуру, що дозволило знизити пікову напругу на транзисторі та отримувати параметри підсилювача в залежності від положення мінімуму напруги. Показано можливість зниження пікової напруги також за рахунок зміни значення коефіцієнта заповнення вхідного сигналу. Встановлено закономірності між додатковими складовими опору транзистора у відкритому стані та параметрами елементів вихідного кола підсилювача класу Е. На прикладі застосування SiC та GaN транзисторів у широкосмугових підсилювачах класу Е проведено уточнення моделей транзисторів для їх використання при моделюванні роботи підсилювача класу Е. Визначено особливості побудови НВЧ підсилювачів в інтегральному виконанні з використанням паразитних параметрів пасивних компонентів на кристалі. Запропонована нова конструкція автогенератора класу Е зі зміненим колом зворотного зв’язку, що дозволило отримати більшу стабільність частоти.uk
dc.format.page24 с.uk
dc.identifier.citationМакаров, Д. Г. Удосконалення схем побудови підсилювачів та автогенераторів класу Е : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.12.13 – радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій / Макаров Денис Григорович. – Київ, 2021. – 24 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40590
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectпідсилювач класу Еuk
dc.subjectпаралельний вихідний контурuk
dc.subjectККДuk
dc.subjectНВЧ підсилювачuk
dc.subjectопір у відкритому станіuk
dc.subjectреактивністьuk
dc.subjectclass E amplifieruk
dc.subjectshunt filteruk
dc.subjectefficiencyuk
dc.subjectUHF amplifieruk
dc.subjecton-resistanceuk
dc.subjectreactanceuk
dc.subject.udc621.375.4.: 621.373.121uk
dc.titleУдосконалення схем побудови підсилювачів та автогенераторів класу Еuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Makarov_aref.pdf
Розмір:
1.99 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)