1,所谓共轭匹配能输出最大功率一般在小信号下,这时,功率传输效率是负载上的信号功率与负载和内阻上的信号功率之比,为50%。然而,在实际设计PA中有一些限制条件,如信号源所能提供的最大电流,信号源两端能承受的最大电压等。因此,PA设计中通常选择小于信号源内阻的负载,这种功率匹配称为负载线匹配。其最佳值Ropt满足:
Rs*Ropt/(Rs+Ropt)=Vmax/Imax。Vmax和Imax为晶体管所能输出的最大电压与电流。
2,若信号波形的包络含有信息,则PA应该不失真地放大信号。
3,若放大器在50欧的负载上输出了1w的功率,意味着该负载上电压与电流是10V和200mA的组合。
4,电压增益和功率增益不同,没有电压增益不代表没有功率增益。
5,PA产生的非线性失真会同时表现在幅度和相位上。EVM(误差矢量幅度)代表实际信号的点和理想信号的点之间的距离,其中,幅度和相位构成坐标轴??--------------I/Q(同相正交,In-phase/Quadrature)是一个射频信号,在极坐标上可以用振幅和相位来表示,在直角坐标上可以用X和Y的值来表示。但在数字通信系统中,一般X用I来代替,表示同相,而Y用Q来代替,表示90°相位。因此产生了所谓I/Q调制器、I/Q解调器以及QPSK(四相键控)调制/解调器。
6,晶体管以受控电流源方式工作时,晶体管工作在饱和区,漏极电流由栅源电压Vgs和晶体管工作点决定,漏极电压由受控源和负载调制网络决定,并且漏极电流电压与Vgs的大小近似线性关系,所以该工作方式适合线性功率放大器。以开关方式工作时,导通时,晶体管工作于线性电阻区,漏源电压Vds很低,漏极电流由外部电路决定。关断时,晶体管处于截止区,流过晶体管的电流为0,漏极电压由外部电路决定。大多数情况下,Vgs为方波信号。但在某些高频情况下,方波信号产生困难,仍采用正弦波作为驱动信号。若Vgs幅度较大,则晶体管处于过驱动状态,在这种情况下,Vgs瞬时值较小时,晶体管工作在饱和区,Vgs瞬时值较大时,晶体管工作在开关状态。一般来说,A,AB,B,C时等效为受控电流源,D,E为开关,而F即可以按受控电流源也可以按开关方式工作。
7,E类PA:理想情况下,晶体管导通时漏极电压为0,因为漏极和源极连接了,当关断时,漏极电压为电源电压,漏极电流为0,因此,效率达到100%。
8,F类PA:具体来说,就是它的负载网络不仅在载波频率上发生谐振,而且在谐波频率上也会发生谐振。二次谐波处,负载网络在漏极与地之间近似短路,即输出电流的二次谐波通过负载网络短路到地,因此,二次谐波得到了抑制。三次谐波处,负载网络呈现高阻抗,输出电流的三次谐波被负载网络阻断不会达到负载,同时漏极电压的三次谐波则通过负载网络得到加强???
因此,漏极电压Vds包含直流,基波和所有奇次谐波,但没有偶次谐波,,漏极电流Id包含直流,基波和所有偶次谐波,但没有奇次谐波。漏极电压为方波,最大漏极电压为电源电压的两倍!!!
文章讨论了功率放大器(PA)的设计考虑,包括共轭匹配以实现最大功率输出,负载线匹配的优化公式,以及信号波形不失真的重要性。PA的非线性失真影响幅度和相位,EVM用于衡量这种失真。此外,介绍了晶体管在不同工作模式下的行为,如线性功率放大和开关模式。最后,提到了高效率的E类和F类PA,它们利用谐振负载网络减少谐波并提高效率。
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