百度医疗网站建设,网站建设实录,群晖安装wordpress,注册网站要多久23、高自由度下的E类波形理论计算#xff08;附Matlab代码#xff09;
0、代码
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任意占空比、电压导数条件下的E类波形与阻抗条件计算Matlab 注意修改路径我这边是 addpath(genpath(‘G:\WORKSPACE\MATLAB_WORKSPACE\06_FinalDesign_PA\00_ClassE’));
1、高自由度概述
此处高自由度指的是导通角可能为其他数值不固定为50%且并不严格满足0电压导数条件。 国内的文章对于E类的分析往往限定于占空比为50%且严格满足0电压导数条件ZVDS。但是在实际的设计中我们可能需要设计占空比为其他数值的E类功放降低导通角能提高效率性能或者需要亚正常模式不严格满足ZVDS条件下的E类功放以提升其带宽性能。例如一篇期刊文章Analysis and design of continuous class-E power amplifier at sub-nominal condition就是放宽了其ZVDS条件从而实现了更大的带宽。
然而在高自由状态下的E类波形应该是怎么样的呢其实在60年前就有学者给出了计算的的公式Idealized operation of the class_E tuned power amplifier但是其计算比较复杂且涉及各种方程的求解在此我对其进行了分析并写成了Matlab代码的形式大家只需要修改占空比参数和导数条件参数即可得到波形为自己的分析助力。
2、理论推导的计算公式
原论文连接为 Idealized operation of the class_E tuned power amplifier 求解的实质就是对二十几个微分和积分方程求解因为是全变量的方程此处我使用的是Matlab的syms和fsolve函数进行求解的。对求解过程不感兴趣的小伙伴可以跳过这一章节。 设计已知量占空比相关参数y、电压导数参数ksi、电源电压Vcc、直流电流Idc、设计的输出功率P0。
此处从计算的角度进行论述 step1已知占空比相关参数y和电压导数参数ksi计算输出电压相位phi step2由phi和y计算中间参数g此处需要简单变换 step3根据下述公式计算负载电阻R这边RdcVcc/Idc也可以直接算出来 step4由上述计算得出的参数可以计算电容的容抗参数B step5由上述计算得出的参数可以计算参数q1、q2、q3由此电感带来的相位移动也可以被计算出来 由此电感的感抗可以被计算 XR.*tan(psi);
step6计算电压和电流波形 (电流如下计算) i(theta)Idc-i0(theta)
3、波形简单展示运行classE_noSweep.m
1、导通角180度、Ksi0即满足ZVDS条件 2、导通角160度、Ksi0即满足ZVDS条件 2、导通角180度、Ksi1即不满足ZVDS条件
4、基于亚正常模式的E类宽带设计空间运行classE_Sweepksi.m
Analysis and design of continuous class-E power amplifier at sub-nominal condition就是放宽了其ZVDS条件从而实现了更大的带宽。但是它是从连续E类的角度分析的对于普通的E类放宽了其ZVDS条件也能实现宽带此处直接展示放宽ksi条件为-pi/2pi/2运行classE_Sweepksi得到
