RF放大器輸出限制介紹-設(shè)計(jì)應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯RF放大器輸出限制介紹-設(shè)計(jì)應(yīng)用對(duì)于任何應(yīng)用中的放大器，輸出電壓的擺動(dòng)范圍以及可供給負(fù)載的電流量都有一個(gè)限制。這些限制基本上由裝置電源電壓、輸出級(jí)架構(gòu)和工藝技術(shù)限制設(shè)置。大多數(shù)線性放大器包括一個(gè)闡述支持的和輸出電壓和電流的規(guī)范。對(duì)于諸如低噪聲放大器(LNA)、射頻功率放大器(PA)和射頻增益模塊等射頻導(dǎo)向型放大器而言，輸出擺幅限制通常以1dB增益壓縮點(diǎn)表示。隨著線性和射頻放大器的速度在諸如LMH6401增益放大器的現(xiàn)代高速放大器中彼此接近，了解這兩種規(guī)范之間的關(guān)聯(lián)，以及他們反映裝置性能的方式很重要。我們首先看一下規(guī)格方面的輸出電壓和電流，因?yàn)樗鼈優(yōu)楹?jiǎn)單。隨著放大器的輸出電壓增加，它終將達(dá)到由放大器的架構(gòu)設(shè)置的物理極限。這種物理限制被稱為或輸出電壓。常用的輸出電壓測(cè)定方式通常有兩種。簡(jiǎn)單的方法是在輸入一個(gè)信號(hào)時(shí)記錄輸出電壓，這將導(dǎo)致輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期的輸出限制。從中您可以了解輸出的極限值，但不會(huì)告訴您有關(guān)放大器將如何與達(dá)到這些電壓的信號(hào)一起完成工作的任何信息。圖1所示為L(zhǎng)MH6401的輸出值。當(dāng)輸出達(dá)到值時(shí)，會(huì)明顯“變平”。然而，“線性”輸出電壓是一種更有效的性能保證方法。這是一個(gè)輸出電壓值，其中放大器可始終保持其線性性能和功能正常。

圖1：LMH6401輸出過(guò)載

輸出電流規(guī)格類似于輸出電壓，通常包括一個(gè)放大器提供給有效無(wú)負(fù)載的“短路電流”，以及一個(gè)線性輸出電流，這在概念上與線性輸出電壓相同，但在電流輸出能力方面做出規(guī)定。不幸的是，線性輸出電壓和電流的規(guī)格在整個(gè)行業(yè)并未標(biāo)準(zhǔn)化。您測(cè)試的線性輸出電壓或電流可能具有不同的精度級(jí)別，而且許多不同的方法超出了此博文的范圍。若想了解特定的設(shè)備，請(qǐng)參閱您的放大器數(shù)據(jù)表中輸出電壓和電流的測(cè)試條件章節(jié)。第二種規(guī)格，輸出1dB壓縮點(diǎn)，實(shí)際上非常類似于線性輸出電壓和電流的概念。它也被稱為P1dB，在該點(diǎn)上，放大器從理想狀態(tài)下增益壓縮到1分貝的輸出功率級(jí)。圖1介紹了該概念，其中，實(shí)線表示測(cè)得的信號(hào)，虛線表示理想的信號(hào)。有時(shí)，一些測(cè)量將P1dB點(diǎn)與輸入而非輸出對(duì)照，這應(yīng)在計(jì)算中予以考慮。

圖2：輸出P1dB示例

由于P1dB的規(guī)格標(biāo)記了1dB增益損失點(diǎn)，與電壓或電流相反，它為線性輸出點(diǎn)提供了一個(gè)良好的參考。這篇博文前面討論了，線性測(cè)量提供了更多保證系統(tǒng)性能的信息。P1dB規(guī)格還具有捕獲輸出功率而非僅電壓或電流的優(yōu)點(diǎn)。換言之，您正在查看的是驅(qū)動(dòng)一定負(fù)荷的電壓，這意味著P1dB測(cè)量會(huì)同時(shí)考慮電流和電壓的影響。對(duì)比輸出電壓/電流和P1dB的規(guī)格，您可以看出，雖然輸出規(guī)格更容易理解，但它們并不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)類似于P1dB點(diǎn)的組合限制。輸出規(guī)格告訴您輸出起作用的電壓和電流值，但卻并不能像P1dB點(diǎn)一樣，解釋兩種限制之間的相互作用。但是，您仍然可以一起使用這兩種規(guī)格，粗略估計(jì)放大器的組合輸出限制。對(duì)于只有一種P1dB規(guī)格的放大器，在測(cè)量期間，您可以通過(guò)所測(cè)負(fù)載提