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可设置波形功率发生器,从原理及结构上,主要由波形发生器及功率放大器组成。所需形态的信号波形由可设置波形发生器产生,经功率放大器,输出无失真功率波形。理论上,可设置波形功率发生器,可应用于工业、医疗、通讯及消费电子等任何需要功率波形的领域。本文首先分别对波形发生器及功率放大器的相关技术进行了回顾。分析对比了各种类型功率放大器的性能特点,由于开关型功率放大器普遍存在输出波形失真大、动态性能不好等缺点,而线性功率放大器(Linear Power Amplifier, LPA)输出波形带宽高、质量好,本文选用LPA来进行信号波形的功率放大。鉴于LPA损耗大、效率低,引入射频领域包络跟踪电源的方式给LPA供电,该电源通过高效的同步Buck开关变换器来实现,从而组成混合模式功率放大器,该功率放大器既保持了高质量的输出特性,又具有高效率。本文应用可变时钟计数器寻址方式来产生所需的待放大信号波形,通过希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)的方法提取待放大信号波形的包络跟踪信号。由于开关变换器带宽有限,通过应用HHT方法对待放大信号波形进行分析处理,来获取开关变换器可跟随的包络跟踪基准信号。本文设计了一款LPA,通过实验深入研究了LPA供电含有大量纹波情况下对其输出波形质量的影响。实验中,通过给LPA供电添加不同形状、不同幅值、不同频率的纹波信号,分析各种供电情况下LPA输出波形的质量,为输出含有大量纹波的开关变换器给LPA供电的可行性提供了依据。本文深入研究了同步整流Buck变换器的传递函数,应用零极点补偿方式设计了变换器的补偿网络。针对双极点输出滤波器易引起系统振荡问题,采用零极点补偿方式设计变换器的补偿网络,使其输出稳定跟随变化的包络基准。最终,本文研制了一款可设置波形功率发生器,在相同输出负载条件下,分别测试了LPA固定电压供电及包络跟踪供电两种情况下系统各自的输入功率,并进行了能效的对比分析。在信号幅值为10V、负载为5?条件下,包络跟踪供电比固定供电提高了38.64%的附加效率。