功率放大器技术指标概述
功率放大器的技术指标
功率放大器的技术指标：1）输出功率：1额定输出功率：是指在一定的谐波失真系数和一定频率范围下所测的功率放大器的输出功率。
2最大输出功率：是指在一定的负载上，功率放大器在规定的谐波失真系数时，采用1000Hz 的正弦波检测信号所得到的连续最大的输出功率。
业余条件下，功率放大器的额定输出功率可以通过下式进行换算：额定输出功率＝最大输出功率×0.8额定输出功率＝峰值功率×0.52）放大增益：也为放大倍数，放大器的电压增益是指输出电压和输入电压之比，电流增益是指输出电流和输入电流之比，功率增益是指输出功率与输入功率之比。
3）频率响应：反应了功率放大器对各种频率信号放大的情况。
品质较高的功率放大器能够重放频率较宽的信号。
一般的放大器频率响应均应在20Hz～20KHz4）信噪比：是指信号电平与噪声电平的比率，用S/N表示。
S为信号电平，Ｎ为噪声电平。
信噪比越高噪声越低。
5）失真：是指放大器的输入信号与输出信号在几何形态上发生了变化。
其主要有：1谐波失真：由于放大器的非线性而产生的，会使声音走调。
2互调失真：是由各个频率信号之间相互调制而产生的，会使声音尖刺、混浊。
3相位失真：是由于放大器对于不同频率产生的相移不均而产生的。
4瞬态失真：会使声音变抖动、不清晰。
5交越失真：会使重放声产生间歇感。
6）动态范围：是指放大器的最高输出电压与无信号时的噪声之比。
其表示了功率放大器的重放声的动态范围和对微弱信号的表现能力。
其会受输出功率的影响。
7）瞬态响应：是指放大器对脉冲信号（瞬时大信号）的跟随能力。
从声音的重放角度来看，瞬态响应较好，重放时就会干净、利落。
否则会含糊不清。
一般用转换速率SR来表示。
转换速率是指在单位时间内信号电压的变化量，其单位是V/μs 。
一般前置放大器的SR能够达到5V/μs就可以满足前置放大器的要求。
一般功率放大器的SR能够达到50V/μs就可以达到高保真瞬态的要求。
8）阻尼系数：是表示功率放大器的内阻的指标，它与扬声器的阻抗成正比，通常阻尼系数越大，扬声器的失真就越小。
功放指标
功率放大器技术指标概述工作频率范围Operating Frequency放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
输出功率Output Power：放大器的输出功率有两种表示方式：饱和功率和1dB压缩点输出功率。
前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。
对脉冲放大器有峰值功率和平均功率之分，前者表示有信号时的输出功率，后者则是按时间平均后的功率，两者之间的关系与信号的占空比有关。
增益Gain功放输入输出功率的比值。
增益平坦度Gain flatness表示放大器在工作频段内功率增益的波动。
噪声指数Noise Figure指的是功放输出端和输入端信噪比的比值。
输入输出三阶截取点IIP3，OIP3反映放大器的线性特性的指标。
具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。
此指标与输入电平的大小和放大器的增益无任何关系。
电压驻波比VSWR放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示：VSWR = （1+|Γ|）/（1-|Γ|）其中Γ=（Z-Z0）/（Z+Z0）VSWR：输入输电压出驻波比Γ：反射系数Z：放大器输入或输出端的实际阻抗Z0：需要的系统阻抗效率Efficiency指输入电流×输入电压＝总功率效率＝实际输出射频功率/总功率×100％临道功率比ACPR (Adjacent Channel Power Ratio)用来衡量主信道的功率泄漏到相邻信道的多少，和放大器的线性、信号的调制等多因素有关。
主要应用在象CDMA这样的宽频谱信号的研究上。
脉冲波的上升沿时间和下降沿时间Rise Time and Fall Time上升沿时间：从脉冲波上升沿10％上升到90％所经历的时间；下降沿时间：从脉冲波下降沿90％下降到10％所经历的时间；脉冲宽度：两个脉冲幅值的50%的时间点之间所跨越的时间。
射频功率放大器
射频功率放大器射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。
在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。
为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。
目录一、什么是射频功率放大器二、射频功率放大器技术指标三、射频功率放大器功能介绍四、射频功率放大器的工作原理五、射频放大器的芯片六、射频功率放大器的技术参数七、射频放大器的功率参数八、射频功率放大器组成结构九、射频功率放大器的种类正文一、什么是射频功率放大器射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。
除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。
射频功率放大器是对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等问题作综合考虑的电子电路。
在发射系统中，射频功率放大器输出功率的范围可以小至mW，大至数kW，但是这是指末级功率放大器的输出功率。
为了实现大功率输出，末前级就必须要有足够高的激励功率电平。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，是研究射频功率放大器的关键。
而对功率晶体管的要求，主要是考虑击穿电压、最大集电极电流和最大管耗等参数。
为了实现有效的能量传输，天线和放大器之间需要采用阻抗匹配网络。
二、射频功率放大器技术指标1、工作频率范围一般来讲，是指放大器的线性工作频率范围。
如果频率从DC开始，则认为放大器是直流放大器。
2、增益工作增益是衡量放大器放大能力的主要指标。
增益的定义是放大器输出端口传送到负载的功率与信号源实际传送到放大器输入端口的功率之比。
增益平坦度，是指在一定温度下，整个工作频带范围内放大器增益的变化范围，也是放大器的一个主要指标。
3、输出功率和1dB压缩点(P1dB)当输入功率超过一定量值后，晶体管的增益开始下降，最终结果是输出功率达到饱和。
放大器的主要技术指标
放大器的主要技术指标：
（1）频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电
路拓扑设计的前提。
[1]
（2）增益：是放大器的基本指标。
按照增益可以确定放
大器的级数和器件类型。
G(db)=10log（Pout/Pin）=S21（dB）[1]
（3）增益平坦度和回波损耗
VSWR<2.0orS11，S22<-10dB[1]
（4）噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大器后信号质量的变坏程度。
NF(dB)=10log[(Si/Ni)/(So/No)][1]
射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。
甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。
功率放大器的性能指标
功率放大器的性能指标有哪些?功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、频率响应、失真度三项指标为主。
1．输出功率输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W）为基本单位。
功放在放大量和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定。
过去，人们用额定输出功率来衡量输出功率，现在由于高保真度的追求和对音质的评价不一样，采用的测量方法不同，因此形成了许多名目的功率称呼，应当注意。
(1) 额定输出功率（RMS）额定输出功率是指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。
应该注意，功放的的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，为了测量方便，一般采用连续正弦波作为测量信号来测量音响设备的输出功率。
通常测量时给功放输入频率为1000Hz的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值（V），此时功放的输出功率（P）可表为P=V2/RL式中：RL为扬声器的阻抗这样得到的输出功率，实际上为平均功率。
当音量逐渐开大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。
（2）最大输出功率在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，并将音量和音调电位器调到最大时，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期音响产品说明书上常用的两种功率。
通常最大输出功率是额定功率的2倍。
但是，在放音时却有这样的情况，两台最大有用功率及扬声器灵敏度都差不多的功放在试听交响乐节目时，当一段音乐从低潮过去以后突然来一突发性打击乐器声，可能一台功放能在瞬间给出相当大的功率，给人以力度感，另一台功放却显得底气不足。
为了标志功放这种瞬间的突发输出功率的能力，除了测量上述的最大有用功率和最大输出功率之外，有必要测量功放的音乐输出功率和峰值输出功率。
功率放大器(PA)介绍
功率放大器(PA)介绍大体流程大纲1.基本电路结构与电路原理2.主要技术指标3.匹配设计4.直流偏置电路5.线性功放设计上海市共进通信技术有限公司基本电路原理PA功放分类按材料分：Si/SiGe---CMOS BJT工艺（Axiom）GaAs/GaN/InP------ MESFET(RFMD/Skyworks/Triquint/Anadigics、日商)按晶体管类型分：双极结型晶体管（BJT）异质结双极型晶体管（HBT）高电子迁移率晶体管（Phemt）上海市共进通信技术有限公司基本电路原理上海市共进通信技术有限公司主要技术指标—工作频带工作频带是指放大器应满足全部性能指标的连续频率范围。
硅双极型晶体管功率放大器和硅金属氧化物场效应管功率放大器的工作频率是从300MHz到4GHz.砷化镓场效应管功率放大器的工作频率是从1GHz到几十ＧＨz,通常分为S、Ｌ、Ｃ、Ｘ、Ｋu、Ｋa波段等等。
上海市共进通信技术有限公司主要技术指标—输出功率最好的功率匹配并不能得到最好的增益匹配。
通常高功率器件的增益低于低功率器件的增益。
在宽带系统中要想得到较好的功率输出是很难实现宽带匹配的。
1．饱和输出功率当功率放大器的输入功率加大到某一值后，再加大输入功率并不会改变输出功率的大小，该输出功率称为功率放大器的饱和输出功率。
2．1dB压缩点输出功率P1dB功率放大器增益压缩1dB所对应的输出功率称为1dB压缩点输出功率，记作P1dB。
上海市共进通信技术有限公司主要指标—功率效率和功率附加效率功率放大器的功率效率0 是功率放大器的射频输出功率与供给晶体管的直流功率之比。
P射频输出功率直流输入功率对于双极晶体管情况，P 称为集电极效率，对于MOSFET 和MESFET，称之为漏极效率。
显然，这种定义并没有考虑晶体管的放大能力，即具有相同功率效率的两个晶体管的功率增益可以差别很大。
通常，在设计功率放大器时，希望用功率增益高的功率晶体管。
功率放大器技术指标
功率放大器技术指标嘿，朋友们！今天咱来聊聊功率放大器技术指标那些事儿。
功率放大器啊，就好比是音响系统里的大力士！你想想，要是没有它，那声音得多小多没劲儿啊。
先来说说输出功率吧。
这可太重要啦！就像人的力气大小一样，输出功率大，就能让声音更响亮、更震撼。
要是你想听那种能让整个屋子都“嗨起来”的音乐，那可得找个输出功率够强的功率放大器呀！要是功率不够，那不就像小马拉大车，费劲得很嘛！然后是频率响应。
这就像是声音的“跑道”，得够宽够平才行。
如果频率响应不好，那声音可能就会有的地方高，有的地方低，听起来怪别扭的。
就好比跑步的时候跑道坑坑洼洼的，能跑得快才怪呢！失真度也不能忽视呀！要是失真度高了，那声音出来就变味儿啦！本来好好的音乐，被它一弄，可能就变得奇奇怪怪的，这可不行！就好像你本来想吃苹果，结果给你个变了形的苹果，那感觉能好吗？增益呢，也挺关键的。
它就像是个音量调节的“魔法棒”，能让声音变大变小。
但是可别调得太过啦，不然声音要么太响震得耳朵疼，要么太轻听都听不见。
还有信噪比呀，这可决定了声音的“纯净度”。
信噪比高，那声音就干净，没那么多杂七杂八的噪音。
要是信噪比低，那听音乐的时候就好像旁边有人在嗡嗡乱吵，多烦人呐！咱在选择功率放大器的时候，可得把这些技术指标都好好看看，别马虎！就像挑选手表一样，得看看走时准不准、外观好不好看。
毕竟这可是影响咱听音乐享受的大事儿呀！你说要是买个功率放大器，结果声音不好听，那不就白花钱啦？咱得把钱花在刀刃上，选个真正适合自己的功率放大器。
总之呢，功率放大器技术指标可真是个大学问，咱得好好研究研究，别随随便便就做决定。
不然到时候后悔都来不及啦！大家说是不是这个理儿呀！。
微波线性功率放大器主要指标详解
微波线性功率放大器综述1概述微波线性功率放大器在现代微波（无线）通信系统中的重要性越来越大。
特别是在CDMA 体制移动通信系统中，线性功率放大器已经是必不可少的重要部件。
2基本指标2.1 AM/AM AM/PM失真一个HPA的线性特征可以用AM/AM和AM/PM 曲线来表示. 输入的RF 信号可以表示为：x(t)=R i(t)⨯cos[ω0t+θx(t)] (1)相应的输出表示为：y(t)=G[R i(f)] ⨯cos{ω0t+θx(t)+ψ[R i(f)]} (2)其中G和ψ表示AM/AM 和AM/PM曲线，如图一。
图. 1 实测的放大器失真曲线理想的线性功放的曲线如图2。
图. 2 理想的放大器AM/AM和AM/PM曲线2.2 双音IMD 、IP3、P1dB双音IMD ，在放大器输入端加入两个CW 信号，在放大器的输出端测量的3阶、5阶等信号大小，以dBc 表示。
IP3IMD 、IP3及P 1dB 定义图示2.3 ACPRACPR 主要应用在象CDMA 这样的宽频谱信号的研究上。
邻道功率（ACP ）定义为当主信道加一信号时，紧邻主信道的两个信道内的功率大小。
邻道功率的产生主要来自两个方面，一是由于器件的非线性作用产生，二是由于主信道信号本身频谱较信道宽。
ACPR 定义为ACP 功率与主信道功率的比值。
图3 邻道功率（ACP ）定义图4 器件非线性产生的邻道功率对移动通信的CDMA 信号而言，其IM3（即ACPR ）与IP3的关系可以通过一公式表示。
IP3=-5log[P IM3(f 1,f 2)B 3/P O [(3B-f 1)3-(3B-f 2)3]]+22.2 (dBm)其中： P IM3(f 1,f 2) 表示要求的IM3的输出功率（W ）B 表示二分之一CDMA 信号带宽 （KHz ）f 1,f 2表示两个边带频率相对于中心频率的差值（KHz ）P O 表示输出功率（W ）2.4 级联线性功放的IM3计算功率放大器一般由多级放大组成，在设计时需要计算，级联后的IM3。
高频功率放大器
信号较大时，所有实际的非线性 元件，几乎都会进入饱和或截止状态。 此时，元件的非线性特性的突出表现 是截止、导通、饱和等几种不同状态 之间的转换。在大信号条件下，忽略 iC—vB非线性特性尾部的弯曲，用由 AB、BC两个直线段所组成的折线来近 似代替实际的特性曲线，而不会造成 多大的误差，如图。
ic C
∫
= I cM
sin θ c − θ c cos θ c = I cM α o (θ c ) π (1 − cos θ c )
cos ωt − cos θ c 1 θc ic cos ωt dωt = I cM cos ωtdωt −π π −θ c (1 − cos θ c )
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第二节 谐振高频功率放大器的工作原理
一、基本电路形式
无论中间级还是输出级电路都可以等效为： 无论中间级还是输出级电路都可以等效为： 输入回路、非线性器件和带通滤波器成。 输入回路、非线性器件和带通滤波器成
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电路中各元件作用： 电路中各元件作用 输入信号（又称为激励信号） 输入信号（又称为激励信号）经变压器耦合到 晶体管的输入端得到 υb ； 是集电极直流电源电压， 是基极偏置电压； V VCC 是集电极直流电源电压， BB是基极偏置电压； 为旁路电容， 为电源滤波电容； CB为旁路电容， C为电源滤波电容； C L、C组成并联谐振回路，作为集电极负载回路 、 组成并联谐振回路 组成并联谐振回路， （或匹配网络），该回路又称为槽路，负载回路既 或匹配网络），该回路又称为槽路， ），该回路又称为槽路 可以实现选频滤波的功能，又实现阻抗匹配； 可以实现选频滤波的功能，又实现阻抗匹配； 放大后的信号通过变压器耦合到负载上或通过 放大后的信号通过变压器耦合到负载上或通过 天线向空间辐射。 天线向空间辐射。
功率放大器技术指标概述
功率放大器技术指标概述功率放大器是电子设备中常见的一种电路，在音频、射频和微波领域有广泛的应用。
它的主要功能是将输入信号的功率放大到更大的值，以便驱动负载或者增加信号传输的范围。
在使用功率放大器设计电路时，一些技术指标需要被充分考虑。
本文将从增益、带宽、效率、线性度和稳定性等方面对功率放大器的技术指标进行概述。
首先要考虑的是功率放大器的增益。
增益是指输入信号经过放大器后输出信号的倍数关系。
功率放大器的增益通常以分贝（dB）为单位进行描述。
增益越大，则输出信号的功率增加的倍数就越多。
增益的选择取决于应用的具体要求。
其次是带宽。
带宽是指功率放大器能够有效放大信号的频率范围。
对于音频功率放大器，带宽一般被定义为20Hz到20kHz，这是人耳能够听到的频率范围。
对于射频或微波功率放大器，带宽一般会更宽。
带宽的选择取决于信号的频率范围需求，同时也需要考虑功率放大器的性能和成本。
效率是功率放大器另一个关键的技术指标。
效率是指功率放大器输出功率与输入功率之比。
功率放大器通常使用电流源或电压源来提供放大所需的电能，效率是衡量这些能源是否被有效利用的重要指标。
较高的效率意味着功率放大器能够将更多的输入功率转化为输出功率，减少能量的浪费。
提高功率放大器的效率可以有多种方法，比如使用高效的输出级和更好的电源管理。
线性度也是功率放大器的一个重要指标。
线性度是指放大器在不同输入电平下，输出信号与输入信号之间的线性关系。
理想情况下，功率放大器应该能够以相同的比例放大任何输入信号，但在实际应用中，放大器的线性度往往有一定的限制。
放大器的线性度越好，输出信号与输入信号的变化关系越接近线性。
线性度对于信号的准确度和精度非常重要，特别是在高精度的测量、通信和音频应用中。
最后是功率放大器的稳定性。
稳定性是指功率放大器在不同工作条件下输出信号的稳定性。
功率放大器往往会因为温度、频率和负载的变化等因素而产生不稳定性，这可能导致放大器的性能受到影响，甚至可能损坏放大器。
w第3章-高频功率放大器要点
LC并联回路两 端的压降
晶体管c、 e极间压降
uc RpIc1m cost
uc电压符号的定义：
下为+，上为-
Ucm Ic1mRp
uce VCC uc VCC RpIc1m cost VCC Ucm cost
高频电子
uce VCC Ucm cost
Ucm Ic1m Rp
由于谐振回路的选频， 集电极的输出电压仍 是与输入电压相同的 正弦波，相位相反， 幅度增大。
高频电子 推导第二个ic=f(uce)
当放大器工作在谐振状态时
ube uce
Vbb Vcc
Ubm U cm
cos t cos t
ube
Vbb
Ubm
Vcc uce U cm
晶体管外部电路 约束，方程1
ic gc (ube Ubz )
ube≥Ubz，晶体管工作在线性区时，内部约束，方程2
9kHz,相对带宽0.6 ℅～1.7℅.
高频第电子二节 谐振高频功放的工作原理
一、基本电路及其特点
电路形式：中间级（a）、输出级（b）
实际负载 是天线
实际负载是 下一级的输 入阻抗
中间级、输出级的负载均 可等效为并联谐振回路
天线等效阻
抗 CA 、rA
高频电子 高频功率放大器的特点
特点1、为了提高效率，放 大器常工作于丙类状态， 晶体管发射结为静态负偏 压，由Vbb< 0来保证。流 过晶体管的电流为失真的 脉冲波型；非线性状态 （非线性电路），且输入 是大信号；
高频输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度等。由于 输出功率高，通常要求效率高，因此，高频功率放大器多选择 工作在丙类工作状态。
三、高频功率放大器的分类
功率放大的主要技术指标
功率放大是指将输入信号的功率增加到较高水平的过程，用于增强信号的能量和驱动较大负载。
以下是功率放大器的主要技术指标：
增益（Gain）：增益是功率放大器将输入信号放大的程度。
它表示输出信号与输入信号的功率比。
增益通常以分贝（dB）为单位表示。
输出功率（Output Power）：输出功率是功率放大器能够提供给负载的功率。
它是输入功率经过放大后的输出功率值。
输入/输出阻抗（Input/Output Impedance）：输入阻抗是功率放大器的输入端的阻抗特性，而输出阻抗是功率放大器的输出端的阻抗特性。
合适的输入/输出阻抗匹配可以确保信号传输的最大功率转移。
带宽（Bandwidth）：带宽是指功率放大器能够放大信号的频率范围。
它表示在该频率范围内，功率放大器能够提供满意的增益和性能。
线性度（Linearity）：线性度是指功率放大器在输入信号较大或变化较快时输出信号能够保持与输入信号一致的能力。
较好的线性度意味着功率放大器能够准确放大信号，而不引入失真或非线性效应。
效率（Efficiency）：效率是指功率放大器将输入电源功率转化为输出信号功率的能力。
高效率的功率放大器能够更有效地利用输入能量，减少能量的浪费。
抗干扰能力（Interference Rejection）：功率放大器的抗干扰能力是指它在面对干扰信号时保持稳定输出的能力。
抗干扰能力较高的功率放大器能够减少来自外部干扰源的影响。
功率放大器的主要技术指标
[功率放大器的主要技术指标]杨士毅编译1．输出功率( l)额定输出功率：即RMS功率。
在放大器频率特性与谐波失真系数均能达到规定的技术指标下(普通功放失真度小于1%，高保真功放失真度小于0.1%)，功率放大器所能输出的连续正弦波信号功率。
(2)最大输出功率：即PM功率。
在额定负载电阻上，放大器能符合基本参数要求，简谐信号的最大输出功率。
(3)最大有用功率：在额定负载电阻上，输入1kHz的简谐信号，当谐波失真系数为10%时的输出功率。
(4)峰值功率：即P.P功率。
将额定输出功率中的有效值电压，换算为峰值电压得出的功率。
因为峰值电压等于1.414倍有效值电压，所以峰值功率即等于2倍额定功率。
(5)音乐功率：即MPO功率。
在保持放大器电源无压降时，输入大动态的音乐信号，放大器所能输出的瞬时功率。
MPO输出功率一般为 RMS额定功率的4-6倍。
(6)峰值音乐功率：即PMPO功率。
将音乐功率中的有效值电压换算为峰值电压得出的功率。
所以峰值音乐功率为音乐功率的2倍。
2、总谐波失真度(THD)音频信号通过功率放大器后，由于非线性元件所引起的各种谐波成份，新增加总谐波成份的均方根与原来信号有效值的百分比来表示。
普通功放约1.2%；优质功放约0.01~0.003%。
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。
实际的音乐信号是各种速率不同的复合波，其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。
故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
( l)互调失真(IMD)：将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波，按4:1的幅值输入到被测量的放大器中，从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM)：将方波信号输入到放大器后，其输出波形包络的保持能力来表达。
如放大器的转换速率不够，则方波信号即会产生变形，而产生瞬态失真。
主要反映在快速的音乐突变信号中，如打击乐器、钢琴、木琴等，如瞬态失真大，则清脆的乐音将变得含混不清。
高频电子线路第3章-高频功率放大器
中间级
输出级
特点： （1）输入信号大，一般在几百毫
伏～几伏数量级 （2）一般VBB < UBZ，发射结反偏，
保证放大器工作于丙类状态。 （3）负载为LC回路，调谐于输入信号
的中心频率，选频滤波和阻抗变换 作用。 （4）采用近似的分析方法——折线法 来分析其工作原理和工作状态。
6
三、丙类高频功率放大器的工作原理
U0 VCC Ucm cosc
故动态特性的表示形式：
iC gd (uCE U0 )
uBE UBZ
iC 0
uBE UBZ
可见动态特性为折线，而不是一条直线。
21
4.动态特性的画法
iC
(一) 截距法
（1）在输出特性的 uCE 轴上取截距为
U0 VCC Ucm cosc得B点
A
•
gd
（2）u通be过m aBx点线作于斜A率点为，则gdB的A直直线线交即为
iC
iB
+
uBE
+ uCE
–
iC
iC
•
-
gc
uc
ICM
+
• • VBB
c
UBZ
uBEc c
c
ub
Ubm
设ub Ubm cost
则uBE VBB Ubm cost,VBB U BZ
iC 为尖顶余弦脉冲 ,可用傅立叶级数展开
7
uBE
UBZ
VBB
0 c
t
iB
iBmax
iC IC0 Ic1m cost （基波）
段的动态特性，则AB-BC为总动态特性
22
(二）虚拟电流法 在uCE VCC时，iC IQ
高频电路第3章 高频功率放大器
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第二节 谐振高频功率放大器的工作原理
一、基本电路形式
无论中间级还是输出级电路都可以等效为： 输入回路、非线性器件和带通滤波器成。
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谐振功率放大器原理图
二、基本特点
谐振于输入 信号的频率
特点： ①为了提高效率，放大器常工作于 丙类状态，流过晶体管的电流为失真 的脉冲波形； ②负载为谐振回路 取出基波分量，获
二、高频功率放大器的分类
1.按工作频率分：窄带功率放大器（丙类）-------------谐振功率放大器 宽带功率放大器（甲类或乙类推挽）--非谐振‥ ‥ 2.按放大器的工作类型分：甲、乙、丙、丁、戊类放大。 二、主要技术指标 1、输出功率:放大器的负载得到的功率。 2、效率:高频输出功率与直流电源提供功率的比值。即能量转换的效率。 3、功率增益:高频输出功率和信号输入功率的比值. 5、谐波抑制度:是对非线性高频功率放大器而提出的，也就是谐波分量相对于
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称为余弦电流脉冲分解系数。 0 (c ) 为直流分量分解系数； 1 (c ) 为 基波分量分解系数； n (c ) 为n次谐波分量分解系数。
1 c 的关系。 下图给出了 、 、 、 和 与 g 1 2 0 3
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g1 1g 与 c 的关系 1 0
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放大器谐振回路调谐于输入信号频率 时。其外部电路的关系 式为 U V U cos t; V U
be bb bm
U ce Vcc U cm cos t
功放技术参数概述
功率放大器技术指标概述放大器参数说明工作频率范围（F）：指放大器满足各级指标的工作频率范围。
放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
功率增益（G）：指放大器输出功率和输入功率的比值，单位常用“dB”。
增益平坦度(ΔG)：指在一定温度下，在整个工作频率范围内，放大器增益变化的范围。
增益平坦度由下式表示（见图1）:图1ΔG=±（Gmax-Gmin）/2dBΔG：增益平坦度G max：增益——频率扫频曲线的幅度最大值G min：增益——频率扫频曲线的幅度最小值噪声系数(NF)：噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，单位常用“dB”。
噪声系数由下式表示：NF=10lg(输入端信噪比/输出端信噪比）在放大器的噪声系数比较低（例如NF<1）的情况下，通常放大器的噪声系数用噪声温度（T）来表示。
噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或NF=T/T0+1T0-绝对温度（290K）噪声系数与噪声温度的换算表(见图2)1分贝压缩点输出功率（P1dB）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。
这种放大器称之为三阶截点（IP3）：测量放大器的非线性特性，最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号，当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时，该放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM），这里，称m+n为互调分量的阶数。
在中等饱和电平时，通常起支配作用的是最接近基音频率的三阶分量（见图4）。
因为三阶项直到畸变十分严重的点都起着支配作用，所以常用三阶截点（IP3）来表征互调畸变（见图3）。
三阶截点是描述放大器线性程度的一个重要指标。
三阶截点功率的典型值比P1dB高10-12dB。
IP3可以通过测量IM3得到，计算公式为：IP3=P SCL+IM3/2；P SCL——单载波功率；如三阶互调点已知，则基波与三阶互调抑制比与三阶互调点的杂散电平可由下式估计：基波与三阶互调抑制比=2[IP3-（P IN+G）]三阶互调杂散电平=3（P IN+G）-2IP3输入/输出驻波比（VSWR）：微波放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
功率放大器的原理与工艺
二、功率放大器的技术指标
ENPAR系列影院用功率放大器主要技术参数
CPA系列`
800 额定频率范围 4Ω 额定输 出功率 （W） 8Ω 桥接 450×2 300×2 900 600×2 400×2 1200 900×2 600×2 1800 1.1V（＋3dB） 20k（平衡），10k（非平衡） ≥103 ＞23 ≥100 ＞26 ≥108 ＞27 ≥105 ＞27 ＜0.2% ≥500 卡侬／扬声器插与条形接线端子 483（W）×88（H）×400（D） 20 23 27 25 483×132×452 33 30 ≥102 ＞24 ≥102 ＞26 1200 2400 940 3600 1260 1000
J4
R1 0 15 0K E5 1 0 0 U/2 5 V -1 5 V
T3 -V
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1
Tit le A Siz e A3 Da te: Fil e: 1 2 3 2 2 -Feb -2 0 1 1 E:\ 工 作资 \9 4 0 .d d b 料 Sh eet of Nu mb e r R e v isio n A
2、保护电路 保护电路是功率放大器的重要组成部分之一，由于输出功率很 大，一旦输出负载短路或输出电流过大，放大管极易被烧毁，过高的 输出信号也极易使扬声器受损。为了保证设备的正常工作，在功率放 大器中需设置数种功能的保护电路。我们目前使用的有以下几种： a）限流保护器实行过流保护 当整机电流超过正常值时，限流保护器弹出，整机断电以保护机器。 b) 用温控器实现温度保护 在具体的电路中，主要使用了两种规格的温度控制器。一种是55°常 开温控器，用于控制散热风机的速度。见下图。 工作原理如下：当功放散 热器温度低于55°时温控器 处于开路状态三端稳压器提 供的24V电压通过100欧姆电 阻给P7风机供电，风机以常 速运转。当温度高于55°时， 温控器闭合，24V电压直接加 在风机上，风机以高速运转
功率放大电路的主要技术指标是
功率放大电路的主要技术指标引言功率放大电路是电子设备中非常重要的一个模块，用于将低功率信号放大为高功率信号。
功率放大电路被广泛应用于音频放大器、射频放大器、激光放大器等领域。
本文将介绍功率放大电路的主要技术指标，包括输出功率、增益、效率、线性度等方面。
输出功率输出功率是功率放大电路的最重要的一个指标之一。
它表示电路能够输出的最大功率。
输出功率通常以瓦特（W）为单位表示。
在功率放大电路中，输出功率可以通过测量输出电流和输出电压来计算得到。
输出功率也可以表达为负载电阻和电源电压之间的关系。
输出功率的大小直接决定了电路的功率放大能力，通常需要根据具体应用需求进行选择。
增益增益是衡量功率放大电路放大能力的指标之一。
它表示输入信号经过电路放大后的倍数。
增益可以以电压增益（Voltage Gain）和功率增益（Power Gain）来表示。
电压增益是输出电压与输入电压的比值，通常以分贝（dB）来表示。
功率增益是输出功率与输入功率的比值。
增益越大表示电路放大能力越强。
效率效率是功率放大电路的另一个重要技术指标。
它表示电路的输出功率与输入功率之间的比值。
功率放大电路的功率放大过程会有一定的能量损耗，这些能量损耗会以热量的形式释放出来。
因此，效率越高表示功率放大电路转化输入功率为输出功率的能力越高。
线性度线性度是衡量功率放大电路非线性失真程度的指标。
当输入信号的幅度较小时，功率放大电路可以保持信号的线性放大，即输出信号与输入信号之间的比例关系保持不变。
然而，当输入信号的幅度较大时，功率放大电路可能会出现非线性失真，即输出信号与输入信号之间的比例关系发生变化。
线性度可以通过测量信号的失真度或者谐波失真度来评估。
噪声噪声是功率放大电路中的一个重要问题。
噪声是指电路中非期望的、随机的、无规律的信号。
功率放大电路中的噪声可以来自于电阻、晶体管等器件的内部噪声，也可以来自于外部干扰。
噪声可以通过测量信噪比来评估。
提高功率放大电路的信噪比是关键的设计要求之一。
第7章 功率放大器(12页)
第7章 功率放大器7.1 功率放大器概述从能量控制角度来看，电压放大器与功率放大器没有本质的区别，但从完成的任务和实现的目的来看，它们是不同的。
电压放大器主要是向负载提供不失真的电压信号，讨论的主要是电压放大倍数，输入、输出电阻等指标；而低频功率放大器主要是要求足够大的不失真（或失真小）的功率信号，讨论的主要是失度真的大小、效率和功率。
所以，两者的电路结构和所用元件都有显著的差别。
7.1.1 功率放大器特点1．主要技术指标功率放大器的主要技术指标是最大输出功率和转换效率。
（1）最大输出功率功率放大器提供给负载的信号称为输出功率。
在输入为正弦波且输出基本不失真条件下，输出功率是交流功率，用o P 表示，即o o o U I P = （7-1）式中，o I 和o U 均为有效值。
最大输出功率是在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率。
（2）转换效率η功率放大器的输出功率o P 与直流电源提供的功率DC P 之比称为转换效率，用η表示，即DC o P P /=η （7-2）式中，DC P 是电源提供的功率，DC P =C CC I U ，C I 是集电极电流的平均值。
2．功率放大器的中的晶体管（1）功放管的选择在功率放大电路中，为获得足够大的输出功率，要求功放管工作在尽限应用状态，即晶体管集电极电流最大时接近I CM ，管压降最大时接近U （BR ）CEO ，耗散功率最大时接近P CM ①。
（2）功放管的散热在功率放大器中，有相当一部分电能以热的形式消耗，使功放管温度升高。
因此，要利用散热装置来提高功放管的最大允许耗散功率，从而提高功率放大器的输出功率。
此外，由于功放电路的输入信号较大，输出波形容易产生非线性失真，电路中应采用适当方法改善输出波形，如引入交流负反馈。
7.1.2 功率放大器分类① I CM 、U （BR ）CEO 和P CM 分别是晶体管极限参数：最大集电极电流、c-e 间能承受的最大管压降和集电极最大耗散功率。
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功率放大器技术指标概述
工作频率范围Operating Frequency
放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
输出功率Output Power：
放大器的输出功率有两种表示方式：饱和功率和1dB压缩点输出功率。
前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。
对脉冲放大器有峰值功率和平均功率之分，前者表示有信号时的输出功率，后者则是按时间平均后的功率，两者之间的关系与信号的占空比有关。
增益Gain
功放输入输出功率的比值。
增益平坦度Gain flatness
表示放大器在工作频段内功率增益的波动。
噪声指数Noise Figure
指的是功放输出端和输入端信噪比的比值。
输入输出三阶截取点IIP3，OIP3
反映放大器的线性特性的指标。
具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。
此指标与输入电平的大小和放大器的增益无任何关系。
电压驻波比VSWR
放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示：VSWR = （1+|Γ|）/（1-|Γ|）
其中Γ=（Z-Z0）/（Z+Z0）
VSWR：输入输电压出驻波比
Γ：反射系数
Z：放大器输入或输出端的实际阻抗
Z0：需要的系统阻抗
效率Efficiency
指输入电流×输入电压＝总功率
效率＝实际输出射频功率/总功率×100％
临道功率比ACPR (Adjacent Channel Power Ratio)
用来衡量主信道的功率泄漏到相邻信道的多少，和放大器的线性、信号的调制等多因素有关。
主要应用在象CDMA这样的宽频谱信号的研究上。
脉冲波的上升沿时间和下降沿时间Rise Time and Fall Time
上升沿时间：从脉冲波上升沿10％上升到90％所经历的时间；
下降沿时间：从脉冲波下降沿90％下降到10％所经历的时间；
脉冲宽度：两个脉冲幅值的50%的时间点之间所跨越的时间。
占空比Duty Cycle
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间(脉冲宽度pulse width)与脉冲总周期(Pulse cycle)的比值。
脉冲重复频率PRF(Pulse Recurrence Frequency)
每秒钟所产生的触发脉冲的数目
●工作频率范围Operating Frequency
放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
●增益Gain
增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值。
通常用dB表示。
●增益平坦度Gain Flatness
增益平坦度描述的是在某一指定温度，增益在整个工作带宽内随频率变化的最大值。
●噪声指数Noise Figure
定义为输入信噪比与输出信噪比之比。
由于所有的放大器都会产生热噪声，输出端的信噪比会降低。
所以噪声指数总是大于1。
当用dB来表示时：
放大器的噪声通常也可以用噪声温度来表示（一般用于窄带卫通放大器）。
噪声指数和噪声温度的关系：
●1dB压缩点输出功率Output power @ 1dB compression
所有的有源器件都有线性动态范围，在这个范围内，输出功率随输入功率线性增加。
当输出功率增加到接近最大值时，将会饱和。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率定义为输出功率的1dB压缩点，输入输出功率在这一点的非线性关系，有下式可得：
●输入输出电压驻波比VSWR(Input/output)
电压驻波比表示放大器输入端阻抗与输出端阻抗与系统要求阻抗的匹配程度，一般为50Ω。
● 工作电压&电流Operating voltage & current
放大器工作时需要的工作电压&电流，通常Miteq放大器的工作电压为DC 15V，并且器件有内部稳压器。
其他特殊要求指标：
●增益随温度的变化Gain variation versus temperature
增益随温度的变化指在任意指定频率处线性增益随温度变化的最大值。
●总增益窗Overall Gain Window
在放大器的工作温度和工作频率范围之内，增益的最小值和最大值。
是对放大器增益的较完整的描述。
●相位匹配Phase Matching
相位匹配指两个或更多器件之间相位的差值。
通常此指标是定义在工作频率带宽内的，但是有时也定义在放大器总工作带宽的某一频段（ΔF）内。
●相位跟踪Phase Tracking
相位跟踪和相位匹配类似。
●幅度匹配Amplitude Matching
幅度匹配指两个或更多器件之间增益的差值。
通常此指标是定义在工作频率带宽内的，但是有时也定义在放大器总工作带宽的某一频段（ΔF）内。
●幅度跟踪Amplitude Tracking
幅度跟踪和幅度匹配类似。
●动态范围Dynamic range
放大器的动态范围有两种表示方法：
a. 线性动态范围＝放大器保持线性的最大信号电平(通常指1dB压缩点时的输入功率值)－最小可检测信号
b. 无杂散动态范围：当放大器最小可检测输出电平与放大器输入等双音时在输出口产生的互调相等时，放大器输入口最小可检测信号与放大器等双音时的输入电平的差值为无杂散动态范围。
●三阶截取点IP3
测量放大器的非线性特性，最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号，当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时，该放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM），这里，称m+n为互调分量的阶数。
在中等饱和电平时，通常起支配作用的是最接近基音频率的三阶分量。
因为三阶项直到畸变十分严重的点都起着支配作用，所以常用三阶截点（IP3）来表征互调畸变（见图3）。
三阶截点是描述放大器线性程度的一个重要指标。
●反向隔离度Reverse isolation
反向隔离度简单的定义为放大器输出和输入之间的隔离度。
通常是在输出端输入一个信号，然后在输入端进行检测。
其典型值为放大器增益的2倍。
●相位线性度Phase linearity
信号的相位随频率的变化会因放大器内部的电抗元件而失真。
这种’线性’失真称作相位线性度，是通过矢量网络分析仪在放大器的整个工作频率范围内而测得。