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射频放大器设计

来源: 发布时间:2023年03月05日

设计不佳的放大器,尤其是“A”类放大器,可能还需要更大的功率晶体管、更昂贵的散热器、冷却风扇,甚至需要增加电源尺寸来提供放大器所需的额外浪费功率。功率从晶体管、电阻器或任何其他组件转换为热量,使任何电子电路效率低下,并导致设备过早失效。那么,与效率超过70%的B类放大器相比,如果A类放大器的效率低于40%,为什么还要使用它呢?基本上,A类放大器提供了更线性的输出,这意味着它具有更大频率响应上的线性度,即使它确实消耗大量直流功率。这里已经介绍了不同类型的放大器电路,每种都有自己的优点和缺点,大家在设计电路时,可以综合考虑。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。射频放大器设计

Outphasing机制没有负载调制效果的一个变体被称为非线性概念的线性放大(LINC),采用一个分离耦合器和放大级驱动到饱和,并能有效地提高线性度和峰值效率。但LINC放大器效率相对较低,因为每个放大器工作在一个恒定功率上,即使低RF输出电平时也如此。Chireix修正了这一点,通过结合outphasing和一个非分离耦合器和负载调制,从而提升了平均效率。恩智浦半导体公司做了进一步提升,用outphasing控制两个开关模式的RF放大器,使它们适应高波峰因子信号。该公司正在将Chireixoutphasing技术与GaNHEMT开关式E类放大器结合起来。石岩射频放大器列表放大器的电路可以由以下几个部分组成:晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路。

AB类放大器是上述A类和B类配置之间的折衷方案。虽然AB类操作在其输出级仍然使用两个互补晶体管,但在没有输入信号时,将非常小的偏置电压施加到每个晶体管的基极,以将它们偏置到接近截止区域的位置。输入信号将导致晶体管在其有源区域内正常工作,从而消除B类配置中始终存在的任何交叉失真。当没有输入信号存在时,一个小的偏置集电极电流(ICQ)将流过晶体管,但通常它比A类放大器配置的电流小得多。因此,每个晶体管在输入波形的半个多周期内都处于“导通”状态。与上述纯A类配置相比,AB类放大器配置的小偏置提高了放大器电路的效率和线性度。

通过测量电流在输出电路中流动与输入信号相关的时间量来比较输入和输出信号的特性,从而将放大器分类为电压放大器或功率放大器。要使晶体管在其“有源区域”内运行,需要某种形式的“基极偏置”。添加到输入信号的这个小的基极偏置电压允许晶体管在其输出端再现完整的输入波形,而不会丢失信号。然而,通过改变该基极偏置电压的位置,可以使放大器以不同于全波形再现的放大模式工作。通过引入基极偏置电压的放大器,可以获得不同的工作范围和工作模式,并根据其分类进行分类。这些不同的操作模式被称为放大器类。输入和输出的内容,我们称之为“信号”。

射频放大器可分为高增益放大器、低噪声放大器、中-高功率放大器。放大器电路的中心是微波晶体管。射频功率放大器(RFPA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。射频功率放大器的工作频率很高,但相对频带较窄,射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。放大器的增益和延时有差异。广东低抖动射频放大器分类

放大器的增益必须长时间保持稳定。射频放大器设计

一个理想的放大器,其输出信号应当如实反映输入信号,即波形应该是相同的。但是实际上由于多种原因,输入信号不可能与输入信号的波形完全相同,这称为放大器失真。放大器失真有频率失真(线性失真)和波形失真(非线性失真),前者主要指对不同频率成分,放大器的增益和延时有差异;后者指对同一频率,输出信号与输入信号不成线性关系。频率失真表现在频域上的频谱改变,而非线性失真则表现为时域波形上的变化。非线性失真区别于频率失**要是会产生大量新的频率分量。射频放大器设计

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