功率放大器在电力载波通信中的设计应用
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2020-10-25
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功率放大器在电力载波通信中的设计应用功率放大器在电力载波通信中的设计应用
电力载波通信(powerlinecomrnunication，PLC)是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力
线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
电力载波通信(powerlinecomrnunication，PLC)是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力线，通过载
波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。现
在，PLC除了在远程抄表上有所应用外，随着家庭智能系统这个话题的兴起，也给PLC带来了一个新的舞台。在电力载波电力载波系统
输出级，需要对调制好的信号进行放大，本文使用共射放大电路和OTL电路分别对电压和电流进行放大，为了控制输出信号的
1 放大器的设计要求和基本电路放大器的设计要求和基本电路
根据国家电网标准的要求，载波信号的总谐波失真应小于O.05%，由于需要在室外工作，所以电路需要能够在-30℃的环
境中正常工作，输出功率应达到1W。在本设计中，为了达到输出功率的需求，供电部分采用12V直流供电，电源内阻为
10Ω。信号源为数/模转换芯片的输出信号，频率为132kHz，信号电压峰值为2.5V，芯片内阻为2kΩ。负载为电力线，在仿真
中采用如图1所示的人工电源网络模型。
基本电路如图2所示，Q9为前级放大，Q8，Q12为后级输出。输入与输出之间引入负反馈，调节增益，使得输出功率满
足实际应用的需要，同时起到降低谐波失真的作用。前后级直接耦合，以简化电路，降低成本。
2 温度影响温度影响
2.1温度降低的影响及解决办法
当温度降低时，使得晶体管集电极电流降低，而基极电流增大，当Q9基极电流增大时，R5电流增大，两端压降也随之增
大，而R5左端电压为O.7V基本不变，于是右端电压上升，使得静态工作点高于Vcc/2，于是输出波形的正半周顶端出现失真。
解决方法：
(1)被动温度适应法。加大负反馈降低增益，即R7的设定值降低，使得静态工作点的上升不至于使输出波形失真。缺点是
降低了输出。把R7调整为3kΩ，电路可以在-30℃下正常工作，基波3V，三次谐波为1mV。
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