线性功率放大器设计和乙类和丙类功率放大器设计

线性功率放大器设计 功率晶体管的输出功率和三阶交调系数是与负载有关的。 在设计最大P1dB功率放大器时，单靠一组等功率圆就可以了，而在设计线性功率放大器时，单靠一组等三阶交调系数曲线是不够的。从图7-28中可以看出，等三阶交调系数曲线与等功率曲线相互交叉，某一个三阶交调系数可以对应各种输出功率。这两曲线相切的切点是最
佳负载点，该点给出的功率和三阶交调系数最佳，把所有最佳负载点联接在一起，构成一条最佳负载线，每一个频率对应一条最佳负载线。在设计线性功率放大器时，首先要测出或计算出功率管的最佳负载线，根据给定指标（输出功率、频带和三阶交调系数）找出最佳负载ZL(W)和最佳源阻抗ZS(W)，根据ZL(W)和ZS(W)设计输出匹配网络和输出匹配网络。 等输出功率与等三阶交调系数特性 丙类功率放大器电路版图face="Verdana">乙类和丙类功率放大器设计
在乙类和丙类功率放大器设计中，可以用大信号S参数来设计乙类和丙类功率放大器，也可以用功率负载特性来设计乙类和丙类功率放大器，后一种方法用得更普遍。
图7-29是工作频率为1.2~1.4GHz的丙类共基极脉冲功率放大器的电路版图。图中1—隔直流电容，电容值是100pF，2—集电极电压对地旁路电容，电容值是0.1?F，3—获取最大输出功率位置，接120pF陶瓷片电容，4—直流滤波器电容，耐压50V，电容值是50?F电解电容，5—线绕电感（铁氧体芯），6—射频输入接头，7—射频输出接头。
在设计级联功率放大器时，应考虑噪声、效率、线性和稳定性。
（1）噪声
在设计高增益级联功率放大器时，为了减小噪声，第一级往往选用低噪声晶体管。末级功率放大器的偏置电源不应有微弱寄生振荡，纹波不能太大，否则会加大载波附近的相位噪声。
（2）效率
在设计高增益级联功率放大器时，为了提高效率，应选用高增益晶体管，尽可能减少晶体管数量。
在设计级联功率放大器时，应考虑噪声、效率、线性和稳定性。
（1）噪声
在设计高增益级联功率放大器时，为了减小噪声，第一级往往选用低噪声晶体管。末级功率放大器的偏置电源不应有微弱寄生振荡，纹波不能太大，否则会加大载波附近的相位噪声。 （2）效率
在设计高增益级联功率放大器时，为了提高效率，应选用高增益晶体管，尽可能减少晶体管数量 纵坐标是前级非线性对下一级的三阶交调ΔM3。举例说明：若第一节功率放大器的三阶交调系数为–22dBc，第二级功率放大器的三阶交调系数为–20dBc，则相邻两级功率放大器的三阶交调系数差值为2dB，由图7-30曲线查得第一级功率放大器对第二级功率放大器三阶交调的贡献是2.12dB。这时，二级功率放大器的三阶交调系数不是–20dBc，而是退化到–17.88dBc，变坏了2.12dB。由此看出，合理的设计应尽可能加大相邻两级功率放大器的三阶交调系数差值，差值等于15dB时，一阶交调仅恶化0.14dB，这个值对线性影响是不大的 两级功率放大器的三阶交调分析稳定性 在设计高增益级联功率放大器时，由于输入信号与输出信号幅度相差很大，输出信号只要有一点泄漏到输入端，放大器就很容易自激。为了消除自激，各级偏置电源间应采用去耦电路，输入、输出接头应该有较好电磁屏蔽，各级功率放大器也应有较好电磁屏蔽，从而使输入与输出间有较好的隔离。