如何降低PA的记忆效应？

ericmok

我们搞了一个PA，由于记忆效应严重，与dpd配合不好，请问有哪位大侠知道，如何降低记忆效应吗？如果有可以明显改善的方法就好了。呵呵[em02]

Alan_pann

layout 贴出来看看潵， 什么器件？

ericmok

layout 在公司里，不能拿出来。器件是mrf19205

xidian123

记忆效应？什么表现？[em13]

jupitorcuu

你怎么能确定是因为PA记忆效应导致DPD系统效果不好呢？很多因素都会导致效果不好，比较典型的如通道增益平坦度，工作点，ADC失真。
我觉得如果都没问题的话，是DPD算法来适应记忆效应，而不是PA自己去调整。

记忆效应是带宽的产物，频带宽了都会有的，PA匹配调整得很有限。实际上你是不太可能用常规的办法测出来记忆效应的，你从仪器看到的只是记忆效应落在实轴上的那部分映射罢了，而实际上记忆效应是个矢量。

ericmok

楼上说的有道理，通过PA调整是有限，但是也是需要到达一定程度才能让dpd去run。你说工作点和ADC导致的情况是怎么样的呢？ 能详细点讲吗？洗耳恭听！！

fengmo44

能仔细说说记忆效应吗？ 是说PA的输出信号相对输入信号由延迟 就是输出记忆了前一刻得输入信号 ？

lzheng1984

PA的记忆效应的确是非常恶心啊[em04]我设计的一个功放也是被记忆效应给卡住了不知道怎么弄才好[em03]

fengmo44

。。。。。 谁给介绍下记忆效应是什么意思啊 我没做过PA 也不知道这是个什么样的问题 楼上的能说明下吗？

jupitorcuu

我理解的记忆效应并不是延迟那么简单，这个也不好给个权威的描述，具体还是看看书本上是怎么说的吧。
我只说我自己理解的，对不对的，你们自己去判别吧。
我觉得记忆效应有两种，一种是阻抗随频率变化引起的，另一种是由管子温度变化引起的。它们的直观反应在，IM产物的不对称。

在说下DPD为什么对记忆效应敏感，这主要是由于，DPD算法有没有把这个PA模型考虑成带记忆效应的模型。如果没有考虑的话，那么按照一个无记忆效应的PA模型去计算的话，永远不会有收敛的结果，或者结果很差。不同的算法对记忆效应敏感点也是不一样的，不好说对哪种带宽的效应敏感。

我只想抛砖引玉，不可能说得很具体。总的思路就是，你要站在别人角度考虑这个问题，而不是只从PA本身。试想一下，如果DPD拿到的数字信号，不能完美的复现PA的输出信号，那再好的PA设计也没有意义。

ericmok

LS看来是个高手哦。你说的第一种是电学记忆效应，第二种是热学记忆效应。目前主要关注第一种吧。
除了IMD不对称外，还表现为VBW的不平坦。
DPD确实需要跟pa配合。但如果dpd对别的pa好用，但对你的pa不好用，那就说明自己pa 的问题了哈~~
LS有没有具体的办法解决呢？[em02]

jupitorcuu

你确定吗，对别的PA好用，同样的收发通道，同样的管子，同样的功率工作点？

海大指南针

顶一个，
学习中。

zaiqianxian

学习中。。。[em01][em01][em01]

fengmo44

阻抗随频率变化引起的 ？？

不好意思 还不是很明白 任何器件都是有其频率响应的啊 阻抗肯定都是随频率变化的 我是学通信的 但是没发现有这个概念 谁能帮忙再详细说明下吗 比如现象 原因 等

xiayunqiang

非线性的表现，即相位失真和幅度失真！

ericmok

jupitorcuu 能够提供一些办法吗？如何解决。当然也需要dpd的配合。但功放这块drain和gate的电容的排列和容值该如何选择呢

ustc_zhuzhiyu

学习中。。。。

c99160416

看到PA的记忆效应，我也很好奇，第一次看到这个名词。所以去网上查了一下：（下面内容转http://www.21ic.com/app/analog/200903/33688_2.htm）

军用集群系统降低功放记忆效应的实现时间：2009-03-17 15:22:45 来源：EDN china 作者：　功率放大器记忆效应产生原因及影响

　　功率放大器非线性特性产生的失真分量不恒定，例如三阶或五阶交调的幅度、相位会随输入信号幅度和带宽的变化而改变。这种失真分量依赖于输入信号幅度、带宽的现象通常称之为功率放大器的记忆效应。

　　轻微的记忆效应本身对功率放大器的线性度并无严重影响。即在双音频测试中，随着音频间隔的增加，如果放大器三阶交调分量的相位旋转不超过10o，且幅度起伏不大于0.5dB，此时功放的记忆效应不会明显影响邻近信道功率比，可以不予考虑。然而，当功率放大器的上下边带的ACPR（an adjacent channel Power ratio，相邻信道功率比）出现较大不对称现象时，即使三阶、五阶交调分量的相位和幅度失真很小，也不能忽略记忆效应对放大器的影响。

　　减弱功放记忆效应的基本思路

　　功放记忆效应使射频预失真线性化功率放大器的效果有很大退化，为增强射频预失真线性化功率放大器的稳定性和可靠性，需对所设计的功率放大器进行减弱记忆效应的相关处理。

　　降低记忆效应的基本想法是：通过附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量。最简便的方法是在四分之一波长传输线后面的偏置线上，添加辅助电路使包络信号和二次谐波短路，但由于传输线的离散作用，使得这种方法难以实现宽带短路。因此，短路电路网络应当直接加在紧靠栅极和漏极的地方，而不必经过四分之一波长传输线才短路。短路网络可使用LC串联电路实现。

　　采用附加电路法减弱功放记忆效应分析

　　使用附加电路滤除由包络和二次谐波控制的三阶交调分量，对减小功率放大器的记忆效应是有效的，现分析如下：

　　假设信号的中心频率为f_{0}、带宽为f_{U}-f_{L}，并带有二次谐波和包络分量。它的频谱如图1所示。

                     

　　信号的中心频率可表示为

f_{0}=\frac{f_{U}+f_{L}}{2}≈\sqrt{f_{U}f_{L}} (1)

　　晶体管的一种理想输出端口匹配电路拓扑如图2。

              

　　输入端口的匹配电路拓扑同样采用上面的结构。图中包括滤除二次谐波和包络的LC谐振回路和基波的最优匹配电路。为了使滤除二次谐波的LC谐振回路对二次谐波2f_{U}和2f_{L}具有相同的阻抗，则L2与C2组成的谐振回路须在频率2\sqrt{ω_{U}ω_{L}}处振荡，即

L_{2}C_{2}=1/(4ω_{U}ω_{L})≈1/(2ω_{0})^{2} (2)

　　假设滤除包络的LC谐振回路和基波匹配电路的阻抗在二次谐波频率处非常大，则输出负载阻抗Z_{L},_{ext}(2f_{U})和 Z_{L},_{ext}(2f_{L})是共轭的，它们的模为∣Z_{L，ext}(2f_{U})∣=∣Z_{L，ext}(2f_{L})∣=4πL_{2}(f_{U}-f_{L}) (3)

　　显然，Z_{L，ext}(2f_{U})和Z_{L，ext}(2f_{L})与电感L2和信号带宽有关。

　　为了将包络信号短路，须使用一个大电容Cg。同样地，假设滤除二次谐波的LC回路和基波匹配电路在信号带宽频率处的阻抗非常大，则Z_{L，ext}(f_{U}-f_{L})的模可表示为

∣Z_{L，ext}(f_{U}-f_{L})∣=2πL_{e}(f_{U}-f_{L}) (4)

　　若电感L2与Le的值相同，那么阻抗Z_{L，ext}(f_{U}-f_{L})将是Z_{L，ext}(2f_{U})的二分之一。最后，需要匹配的优化基波阻抗为

jX_{opt}(ω)=[jωL_{2}+1/(jωC_{2})]// jωL_{e}// jωC_{ds} (5)

　　其中ω_{L}≤ω≤ω_{U}，如果滤除二次谐波和包络的LC谐振回路在基波频率处的阻抗非常小，则在实际中难以将这个优化基波阻抗匹配到实际的负载阻抗，故匹配的难度将限制L2、Le和C2的取值。根据要求，可以得到滤除二次谐波和包络的LC谐振回路的最小阻抗值。因此，在设计短路网络的时候，应注意使滤除二次谐波和包络的LC谐振回路在基波频率处的阻抗要大于这个最小值。

　　某军用集群系统基站降低功放记忆效应的实现

　　军用集群系统所用的频率范围一般为400~420MHz，其基站的功率放大器通常使用封装后的晶体管，故实际中不得不考虑封装引脚的电感效应。当和外部匹配电路配合使用时，封装引脚的寄生电感具有改善晶体管的稳定性、增加有用带宽的优点。以MRF5P21180HR6 LDMOSFET为例，这种晶体管由两个90W的功率单元构成，能达到180W的功率峰值。封装后单个功率单元的等效电路如图3所示。

                           

　　在包络这种低频下，小电容的阻抗非常大，并联结构中可忽略不计。则针对包络分量的阻抗和频率ω、Lg1、Lg2和Ld2有关系，并可求出阻抗Z_{S，ext}(f_{U}-f_{L})和Z_{l，ext}(f_{U}-f_{L})的表达式：


∣Z_{S，ext}(f_{U}-f_{L})∣=2π(L_{g1}+L_{g2}+L_{e})(f_{U}-f_{L}) (6)

∣Z_{S，ext}(f_{U}-f_{L})∣=2π(L_{d2}+L_{e})(f_{U}-f_{L}) (7)

　　另一方面，对于二次谐波分量，栅极和漏极外相应的阻抗Z'_{S，ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})和Z'_{L，ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})的表达式为，

Z'_{S，ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})=-﹛1/jωC_{pad}/2)//[jωL_{g2}+ (jωL_{g1}//1/jωC_{g，mos})]﹜(8)

Z'_{L，ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})=?[1/(jωC_{pad}/2)//jωL_{d2} (9)

　　等式（8）、（9）很容易用包含串联LC谐振回路的匹配电路实现，这是因为二次谐波分量的相对带宽要比包络分量的相对带宽窄得多，故滤除包络分量比滤除二次谐波分量的难度更大。因此，包络分量对记忆效应的作用要比二次谐波分量更大。在实际应用中，由于包络分量对功率放大器的记忆效应起主要作用，故一般只对滤除包络分量的辅助电路进行优化，高频下可用某些寄生参数较强的大电容（如钽电容）来代替滤除包络分量的串联LeCe谐振回路。

Alan_pann

[em01] 问一下楼主是哪家公司的？
9205的话，可以问一下Di song他们了。

不过，听说9205做的Doherty 比较容易自激。自己注意下了。