关于功率放大器设计指标

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关于功率放大器设计指标

1．    低噪声放大器关键设计指标是噪声系数，功率放大器的关键设计指标是放大器的线性。
2．    功率放大器的线性，是指放大器输出功率与输入功率的关系，如果输出功率与输入功率之比（即增益）或输出功率与输入功率曲线的斜率与输入功率无关，就是线性的，否则就是非线性的。
3．    功率放大器线性对系统的影响
任何信号经傅里叶展开后，各频率分量的幅度、相位都是不同的，如经放大器放大后，各分量以同样的幅度放大，同样的相位延迟，则合成后信号波形不变。如果放大器是线性的，就能做到这一点，如果放大器有非线性，信号放大后，各分量幅度放大倍数不等，相位延迟不等，则合成的信号就失真了。失真小时，传输信号码率受到限制，失真严重到不能区分0和1，就不能传送数字信号了。
非线性的影响还不至于处，任何非线性都会产生新的频率分量，如二极管检波器，其输出波形中就有许多新的频率分量。
T/2  -

T   -

t
I
V
I
t
            |           |           |           |
          T/2         T        3T/2       2T



















若输入一个信号其角频率分别是w1, w2, …, wl ，由于功率放大器的非线性作用，输出分量中将包含许多混合分量。
如果新的频率分量在频带外，对邻信道造成干扰，还可用滤波器滤除。
如果新的频率分量在频带内，很难消除。这个新频率分量干扰有用信号，影响信道传输速率，大到一定程度就很难区分0和1。有可能落在频带内新的频率分量是三阶交调分量（ ）和（ ），因为他们与基波频率（wi和 ）非常接近。
三阶交调系数定义为
   （dBc）
从三阶交调系数派生的指标还有：三拍失真，交扰调制失真，调幅-调相失真
二阶交调分量（ ）影响也很大，但可以用平衡电路减小这种失真，此外，二阶交调分量偏离基波分量频率较远，可以用滤波器消除。只是宽带功率放大器设计时才考虑二阶交调这一设计指标。
4．    非线性怎么表示
从用户角度，就是三阶交调系数M3，三拍失真，交扰调制失真，调幅-调相失真，二阶交调系数M2，但这些指标不能直接转变为设计放大器可用的指标。
从放大器设计者角度看，主要是
a.     增益曲线

图示曲线包含信息量十分丰富，也不利于设计
从增益曲线中提取关键参数
P1dB——这是最主要的
三阶交调交截点
二阶交调交截点
5．    P1dB与M3关系
M3(1dB) = –23.75 dBc
6．    我们的设计任务
增益G尽量大
P1dB尽量大
7．    增益、非线性与什么有关？
当然与所用晶体管特性有关
也与电路设计有关
聪明的设计者：选用最合适的器件，通过电路设计，充分发挥该器件性能，实现用户要求。
8．    电路怎么设计？关键是匹配。