2、實(shí) 驗(yàn)

　　2.1 直流穩(wěn)壓電源

　　功率放大器使用的電源為直流電源，而市電為220V50Hz的交流電，市電經(jīng)過(guò)隔離、調(diào)壓、整流、濾波之后就轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂忻}動(dòng)的直流電。

　　圖9所示為功率放大器的直流調(diào)壓電源示意圖，市電經(jīng)過(guò)隔離變壓器 BK?500 VA 的隔離，接在 500 VA 的調(diào)壓器上，經(jīng)過(guò) KBPC3510 整流橋堆全波整流，隨后并聯(lián)一個(gè) 470 μF 的鋁電解電容和一個(gè) CBB104，輸出端接在功放的電源輸入端。

　　2.2 靜態(tài)激勵(lì)測(cè)試

　　靜態(tài)激勵(lì)測(cè)試的目的是檢驗(yàn)功率場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)是否正常，三電平控制策略是否有效，以及輸出電流紋波的大小。靜態(tài)激勵(lì)測(cè)試的測(cè)試參數(shù)如表 1所示。

　　圖 10 所示為功率放大器靜態(tài)激勵(lì)測(cè)試的電流波形圖。從圖 10 可以看出，電流波形規(guī)則而且平穩(wěn)，沒(méi)有劇烈振蕩和不穩(wěn)定情況出現(xiàn)，電流紋波 40 mV（對(duì)應(yīng)實(shí)際紋波電流 100 mA）。與仿真結(jié)果（兩電平控制策略電流紋波約 130 mA，三電平控制策略電流紋波約 80 mA）相比較，電流紋波小于兩電平控制策略電流紋波但大于三電平控制策略電流紋波；由于實(shí)際控制、測(cè)量、顯示部分均存在誤差不可能達(dá)到仿真時(shí)的理想情況，可以認(rèn)為功率放大器的電流紋波達(dá)到了預(yù)期要求。

　　2.3 動(dòng)態(tài)激勵(lì)測(cè)試

　　動(dòng)態(tài)激勵(lì)測(cè)試的目的是考查功率放大器的動(dòng)態(tài)性能。測(cè)試時(shí)輸入功率放大器的是一個(gè)頻率變化的正弦波信號(hào)，得到功率放大器的頻率特性和傳輸特性。圖 11 是功率放大器的幅頻特性曲線，從圖中見當(dāng)功率放大器幅值衰減到3dB時(shí)的截止頻率為3 kHz左右。

　　圖 12 是功率放大器的相頻特性曲線，從圖中可見，當(dāng)功率放大器相位滯后達(dá)到-180時(shí)的截止頻率為6kHz左右，3 kHz 頻率時(shí)功率放大器的相位滯后僅有-75°左右。

　　圖 13 是功率放大器的傳輸特性曲線，從圖中可見，系統(tǒng)的輸入/輸出之間保持了很好的線性度，因而功率放大器環(huán)節(jié)近似地可以看作一個(gè)線性環(huán)節(jié)。

　　3、結(jié)論

　　應(yīng)用高性能51單片機(jī) STC12C5A60S2 實(shí)現(xiàn)了單自由度的電流型 PWM 功率放大器，使用單片機(jī)內(nèi)部 A/D和 PWM 模塊，整體電路簡(jiǎn)單，外圍器件少，有利于功率放大器的小型化且低成本。測(cè)試結(jié)果表明應(yīng)用了三電平控制策略的電流型 PWM 功率放大器輸出紋波電流小，動(dòng)態(tài)性能好。