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影響射頻功率放大器的指標

Semi Connect ? 來源:Semi Connect ? 2023-12-29 16:38 ? 次閱讀

1996 年,摩托羅拉設計出第一個基于硅工藝的集成功率放大電路,而目前一般采用的是 GaAs 和雙極工藝,其中應用最廣泛、技術最成熟的是 GaAs。功率放大器目前多應用于無線通信領域、音頻驅動領域等。

射頻功率放大器(RF Power Amplifier, RF PA) 可將射頻小功率信號轉變成大功率信號,即通過將小的射頻信號放大而產生較大的輸出功率。射頻功率放大器的一些基本應用包括驅動另一個高功率的信號源,驅動發射天線或者作為微波諧振器的激勵。其中,驅動天線負載是最常見的應用。

根據器件導通角不同,射頻功率放大器分為A類、B類、AB 類和C 類。典型的射頻A類功率放大器電路如圖 2-49 所示。射頻功率放大器電路通常由輸入匹配、功率放大、直流偏置和輸出阻抗匹配等幾部分組成,從而可以在電源電壓不變的情況下擴大輸出范圍。為了擴大電路的輸出范圍,通常用一個大電感代替(稱為頻率阻塞)負載。為了降低輸出晶體管的峰值電壓、提高效率,會在放大器和輸出負載之間插入一個匹配網絡,降低負載電阻,從而在更低的輸出擺幅下傳輸規定的功率。

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影響射頻功率放大器的指標如下。

(1)輸出功率。

(2)效率:漏極效率和功率附加效率 (Power-Added Efficiency, PAE)。

(3) 功率增益。

(4)線性度:1dB 壓縮點、三階交調點和相鄰信道功率比等。

其中線性度和PAE 成為目前的關鍵技術指標。在高效率的射頻放大器中,為提高線性度采用的技術主要包括前饋,預失真,功率回退、包絡消除與再生技術(Envelope Elimination Recovery,EER),使用非線性組件的線性化技術(Linear Amplification using Non- linear Components, LINC),以及采用 Doherty結構。

依據主要考慮的性能指標,如線性工作還是恒包絡工作,可以將功率放大器分為線性功率放大器和開關模式功率放大器。線性功率放大器(A類、B類、AB 類和C類) 具有較高的線性度,但效率較低,在實際中應用較廣泛。根據實現方式不同,工作在開關模式下的功率放大器通常分為D類、E類和F類。各類功率放大器性能的比較見表 2-22。

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隨著亞微米、深亞微米技術的發展,CMOS 器件的特征頻率得到大幅度提高,CMOS 工藝的射頻功率放大器將得到更廣泛的運用。







審核編輯:劉清

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原文標題:射頻功率放大器,射頻功率放大器,RF Power Amplifier(RF PA)

文章出處:【微信號:Semi Connect,微信公眾號:Semi Connect】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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