功率放大器可靠性怎么设计的好

功率放大器可靠性怎么设计怎么做，是很多工程师们心里一直存在的疑惑，像功率放大器这些有源放大电路，工作的可靠性在某些情况下比性能指标更重要。下面就来为大家介绍功率放大器可靠性怎么设计的好。

功率放大器电路设计过程中其可靠性主要分为稳定性和保护性两种，稳定性是为了防止放大器自身的自激，而保护性是为了防止外部电路异常状态和环境问题造成的工作状态异常或器件的损坏。

影响功率放大器稳定性的原因有内在和外在两种因素，而内在因素是封装等放大管器件自身的问题。

图：功率放大器管子封装

从上面的图中可以看出，Ccb的存在使得随集电极电压的增加，非线性减小，回路呈感性，满足振荡相位条件；而发射机的引线电感，感抗的存在会加剧正反馈的情况。

而外在因素则包括很多方面。当激励过大的时候，放大器产生饱和失真；PCB布局不合理，晶体管接地不良，走线、过孔带来分布参数，容易引起高频自激；输入输出距离过近会引起耦合等等。

对于功放保护性而言，主要是防止放大器极端条件下出现损坏，比较常见的有过电压击穿、静电、过激励、雷击、脉冲电压和电流、开路负载和短路负载等等。

功率放大器的稳定性如何判断？主要依据稳定性系数和端口的反射系数。端口的四个反射系数（Γs、ΓL、Γin、Γout）模均小于1时，稳定；当稳定性系数K>1时，稳定。

功率放大器稳定设计后，是否有效，是否合理，就需要通过测试进行验证。测试电路稳定的方法包括静态工作点测试和增益测试与频谱观察。稳定判断方法分析：调整静态工作点的时候，观察静态电流是否出现异常跳变；输入端不外加输入信号的时候，观察输出是否有一定频率和幅度的信号输出。

功率放大器的稳定性如何设计，在设计稳定性的时候主要从以下几方面来考虑：

1、选择合适的静态工作点。

2、采用RC负反馈电路，形成闭环控制，降低S21。

3、将馈电电感并联一个小电阻，降低电感自谐振回路或与其他寄生参数产生的谐振回路的Q值，避免振荡。

4、增加π型衰减电路，增加隔离，减小级间反射，改善S22和S12。

5、输入端采用高通匹配，平衡高低端增益。

6、输入电路中串联电阻。

7、布局PCB的时候，保证接地的良好，分开串接电感，避免射频走线时细而长。

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图：ATA-3090功率放大器指标参数

功率放大器的保护性如何设计？常见的方法包括下面两种：

1、采用PIN管或可控衰减器等来组成限幅电路，防止信号过激励造成器件损坏。使用可控衰减器的时候，前端检测信号的强弱可以当作判断条件，根据强弱信号来挑选合适的衰减值。使用PIN管的时候，PIN管与普通二极管一样，直流正偏导通，反偏截止，交流信号不导通。限幅使用的时候，小信号，PIN管结电阻呈现高阻抗，大信号PIN管阻抗降到最低，信号反射回去。

2、限流电路温度保护电路，可以通过限流电阻限制晶体管耗散功率或者使用锁存器比较器一类的数字电路构成过流保护电路。温度保护电路的时候需要用温度传感器，温度超过额定值的时候，切断晶体管的供电与激励。

以上就是功率放大器可靠性怎么设计的好的内容，如果大家对于功率放大器还有什么不知道或者想了解的，欢迎咨询西安安泰官网。

文章来源：西安安泰电子科技有限公司

审核编辑 黄昊宇