【《射频功率放大器综述》2700字】

第一章绪论射频功率放大器综述目录TOC\o"1-3"\h\u2519射频功率放大器综述 1208741.1功率放大器的重要参数 16691.1.1工作频率 1111481.1.3线性度 2159291.2功率放大器的分类 3225191.1.1A类功率放大器 4263321.1.2B类功率放大器 5290571.1.3AB类功率放大器 521851.1.4C类功率放大器 6射频功率放大器是发射设备当中不可或缺的一部分，其中输出功率和效率便是两个主要的技术组成.在发射机当中功率放大器通常处于系统的尾端，通过对信号的放大，当达到相应的功率后再由天线发射到外界.一个功率放大电路的设计具有很多需要参考的因素，例如：输出功率，功率损耗，效率，大小等很多方面，通过不断的设计与实践找到比较优秀的设计方案来实现设计。不难看出功率放大器的设计不仅需要理工科的一项思维还需要艺术的细胞来辅助完成。重要的参数与指标将在下面一一介绍。1.1功率放大器的重要参数1.1.1工作频率功率放大器的工作频率是相当于一个电路的基础设施，其他的很多参数都需要根据这个基础来确定 。在设计生产出的产品中，我们通常将使用时的频率范围小于设计出的频率范围。功率增益和平坦度功率放大电路的增益代表的是信号输出比上信号输入的所得值：G=P大小两种信号模型下的功率增益是有差别的的，小信号时相对稳定，大信号时候功率增益是不同的，所以在某些放大器上会特别注释增益。一般来说在同种温度下（230∆G=±公式当中的最大最小增益分别用Gmax和Gmin1.1.2效率效率是功率放大电路中一个重要的考量。它可以直观的表现出一个放大器的损耗的电源量转换成功率输出的多少。从某种角度来讲这一个数值能让人更简便的观察出该功率放大器的性价比与价值。在这里将介绍两种方法来解释效率。集电极效率集电极效率又称漏极效率η，通常情况下指的是输出功率（Pout）η=Pout通过对公式的分析可以得出当输出功率（Pout）（2）功率附加效率在表述输入功率时，我们一般使用附加的效率来表示，所谓的功率附加效率代表的就是输出功率Pout减去输入功率Pin的数值再比上直流功率PAE=Pout−Pin在公式当中Ap所表示的是功率的增益，η总和效率公式：η=1.1.3线性度用来权衡射频放大器中的线性化有着许多的特性，主要手段有1db压缩点和互调失真等。（1）1db压缩点在放大器的测量当中，这项1db压缩点可谓是一种重要的测量数据。这项指标代表的是输出功率。在相对于比较小的功率下时，放大器的增益数值表现出一种恒定的状态，然而当我们对输入功率进行不断的增加达到一个临界点时候，表现出的增益变化变的缓慢，输出的功率将处于饱和的状态。这时再对输入功率持续增加，增益将不断减小，当增益减小1db的时候所处于的点便被称为1db压缩点。下面是各参数的关系图：图（2—1）1dB压缩点（2）互调失真在线性与失真方面互调失真充当着相当重要的角色。当有信号通过输入经过放大器或其它非 线性的元器件后产生的不同混合的频率。三阶交调分量就是这些输出信号产生的新的频率分量。由于三阶交调分量的频率与基波信号的频率有着很大的相似度，在系统的经过中难以分别这两种频率，无法有效的滤除，所以在实际的实验中要加以足够的重视。1.2功率放大器的分类一个普通的单级功率放大器通常由五部分组成，分别是信号源、负载、功放管和输入输出匹配电路。图（2—2）普通功率放大器框架图从图中可以看出这种放大电路的工作流程：首先信号进入到电路中经过功放管对信号进行放大，接着通过输出电路的传输最后到负载上。接下来是对传统功率放大器的种类介绍。在不同的方向上传统功率放大器根据自身不同的特性有着不同的应用。根据电流导通角θ的不同，传统功率放大器可分为A类，B类，AB类和C类这几种类型.A类放大器的导通角θ=1800，这类放大器适合工作在相对较小的信号下。B类放大器的导通角是A类的一半θ=9001.1.1A类功率放大器A类功率放大器也被叫做（甲类）。在A类功率放大器工作的时候，晶体管不管有没有信号经过都会处于一直开放的状态即导电状态，这便导致了更多的消耗电量转化为热量。A类功率放大器所表现出来的优势与劣势显而易见。优点：失真率小，当信号越小失真率越小，而且其静态工作点大概在负载线的中间，失真低，电路的设计方面相对的简单。相反的其存在的缺点也是不可避免的，由于有无信号输入时都存在能量的消耗，静态工作电流较大导致其功率收益非常的低下，其最大效益也只有百分之五十，在很多现实的应用中只有百分之三十甚至更少，从而导致其很不适合进行功率的放大作用。图（2—3）静态工作点示意图A类功率放大器的理想效率为：η=ΡoutΡdc=当ILm=I通过对这些优缺点的综合，在使用方面体现在某些高端的音响上。其表现出来的传真度高，有着较好的音质但使用的同时要注意其所需要的高散热与高电源的条件。1.1.2B类功率放大器B类（乙类）功率放大器的静态工作点处于导通点上， 在周期内一半是导通一半是截止，在两个晶体管交换运作的时候会产生一定的交越失真。功能上相比于A类放大器相对减小了能量的消耗一定程度上加强了效率，但是放大器的增益比较低。图（2—4）B类功率放大器的代表性结构图集电极效率公式：η=PoutPdc在不关系其他因素下的效率如公式所示，但在现实的运用中的效率通常要低于60%。1.1.3AB类功率放大器AB类功率放大器有被叫做甲乙类。由于B类放大器的导通与截止的工作方式，导致两者交接不顺畅，时常会伴随着交越失真的出现。为了解决这一毛病，AB类放大器变应运而生。AB类放大器的效率处在A类与B类之间，在线性和效率方面也有着很大的改善。相比于前两种，这类放大器的使用频率比较多。图（2—5）AB类功率放大器1.1.4C类功率放大器谐振功率放大器就是所谓的C类（丙类）功率放大器，这是一种高效率的放大器但同时也伴随着比较高的失真。C类效率公