功率(lv)放大器可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)怎么設(she)(she)計怎么做，是(shi)很多工程師們心里一直存在(zai)的疑惑，像功率(lv)放大器這些有源放大電路，工作的可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)在(zai)某(mou)些情(qing)況下比性(xing)能(neng)指標更重要。下面就來為大家介(jie)紹功率(lv)放大器可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)怎么設(she)(she)計的好。

　　功率放大器電路設計過程中其可靠性主要分為穩定性和保護性兩種，穩定性是為了防止放大器自身的自激，而保護性是為了防止外部電路異常狀態和環境問題造成的工作狀態異常或器件的損壞。

　　影響(xiang)功(gong)率(lv)放大器穩定性的原因(yin)有內在和外在兩種因(yin)素(su)，而內在因(yin)素(su)是(shi)封裝等放大管器件自身(shen)的問題。

　　圖：功率放大(da)器管(guan)子封裝

　　從上面的(de)圖中(zhong)可以看(kan)出，Ccb的(de)存在使得(de)隨(sui)集電極電壓的(de)增加，非線(xian)性(xing)減小，回路呈感性(xing)，滿足振蕩相位條件；而發射機的(de)引(yin)線(xian)電感，感抗的(de)存在會加劇正反饋的(de)情(qing)況。

　　而外在因素則(ze)包括很多方面。當(dang)激勵過(guo)大(da)的時候(hou)，放大(da)器產生(sheng)飽和失真；PCB布局不合理，晶體管(guan)接地不良(liang)，走線、過(guo)孔(kong)帶來分(fen)布參數，容易引(yin)起高頻(pin)自激；輸入輸出距(ju)離過(guo)近(jin)會引(yin)起耦(ou)合等(deng)等(deng)。

　　對(dui)于功放保(bao)護性而言，主要是防止放大器極端條件下出現損(sun)壞，比較(jiao)常見的有(you)過電壓擊(ji)穿(chuan)、靜電、過激勵、雷擊(ji)、脈(mo)沖(chong)電壓和(he)電流、開路負(fu)載(zai)(zai)和(he)短路負(fu)載(zai)(zai)等(deng)等(deng)。

　　功(gong)率放大(da)器的穩(wen)定性如何判斷？主(zhu)要依(yi)據穩(wen)定性系數(shu)(shu)和端(duan)口的反(fan)射(she)系數(shu)(shu)。端(duan)口的四個(ge)反(fan)射(she)系數(shu)(shu)（Γs、ΓL、Γin、Γout）模均(jun)小于1時(shi)，穩(wen)定；當(dang)穩(wen)定性系數(shu)(shu)K>1時(shi)，穩(wen)定。

　　功率放(fang)大器穩定設計后，是否有效，是否合理(li)，就需要通過(guo)測(ce)試(shi)(shi)進行驗證(zheng)。測(ce)試(shi)(shi)電(dian)路穩定的(de)(de)方法包括靜(jing)態(tai)工(gong)作(zuo)點測(ce)試(shi)(shi)和增益(yi)測(ce)試(shi)(shi)與頻譜觀(guan)察。穩定判斷方法分析：調(diao)整靜(jing)態(tai)工(gong)作(zuo)點的(de)(de)時候，觀(guan)察靜(jing)態(tai)電(dian)流是否出(chu)(chu)現異常(chang)跳變(bian)；輸(shu)入(ru)端不外(wai)加(jia)輸(shu)入(ru)信號的(de)(de)時候，觀(guan)察輸(shu)出(chu)(chu)是否有一定頻率和幅度的(de)(de)信號輸(shu)出(chu)(chu)。

　　功率放大器的穩定性如何(he)設計(ji)，在設計(ji)穩定性的時候主(zhu)要從以下幾方(fang)面來考慮(lv)：

　　1、選(xuan)擇合適的靜態工(gong)作點(dian)。

　　2、采(cai)用(yong)RC負反饋電路，形成閉環控制，降(jiang)低S21。

　　3、將(jiang)饋電(dian)電(dian)感(gan)并聯一(yi)個小電(dian)阻，降低電(dian)感(gan)自諧振(zhen)回路或與其他(ta)寄(ji)生參(can)數產生的諧振(zhen)回路的Q值，避免振(zhen)蕩。

　　4、增加(jia)π型衰(shuai)減電(dian)路，增加(jia)隔離，減小級間反射(she)，改(gai)善S22和(he)S12。

　　5、輸(shu)入端采用高通匹(pi)配，平衡高低端增益。

　　6、輸入電路中串聯(lian)電阻。

　　7、布局PCB的時候，保證接地的良好，分(fen)開串接電(dian)感，避免射(she)頻走線時細(xi)而(er)長。

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　　圖：ATA-3090功率放大器指(zhi)標參數(shu)

　　功率(lv)放大器的保護性(xing)如(ru)何設(she)計？常見的方法包(bao)括下面兩(liang)種：

　　1、采用(yong)(yong)PIN管(guan)或可控衰(shuai)減(jian)(jian)器等來組(zu)成限幅電路，防止信號(hao)過(guo)激勵造成器件(jian)損壞(huai)。使用(yong)(yong)可控衰(shuai)減(jian)(jian)器的時(shi)(shi)候，前端檢測信號(hao)的強弱(ruo)可以當作判斷(duan)條件(jian)，根(gen)據強弱(ruo)信號(hao)來挑選合適的衰(shuai)減(jian)(jian)值。使用(yong)(yong)PIN管(guan)的時(shi)(shi)候，PIN管(guan)與普通二極(ji)管(guan)一樣，直(zhi)流(liu)正偏導(dao)通，反(fan)偏截止，交(jiao)流(liu)信號(hao)不導(dao)通。限幅使用(yong)(yong)的時(shi)(shi)候，小信號(hao)，PIN管(guan)結電阻(zu)(zu)呈(cheng)現(xian)高(gao)阻(zu)(zu)抗，大信號(hao)PIN管(guan)阻(zu)(zu)抗降到(dao)最低，信號(hao)反(fan)射回(hui)去。

　　2、限流(liu)電(dian)(dian)路(lu)溫(wen)度(du)保(bao)護電(dian)(dian)路(lu)，可以通過限流(liu)電(dian)(dian)阻限制晶體管耗散功率或(huo)者使用鎖存器比較器一類的數(shu)字電(dian)(dian)路(lu)構成過流(liu)保(bao)護電(dian)(dian)路(lu)。溫(wen)度(du)保(bao)護電(dian)(dian)路(lu)的時候需要用溫(wen)度(du)傳感器，溫(wen)度(du)超過額定值的時候，切斷晶體管的供電(dian)(dian)與激勵。

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