功率放大器如何進行阻抗匹配測試工作原理

功率放大器是指在給定失真率的條件下，能夠造成最大功率輸出來驅(qū)動某一個負載的放大器，功率放大器如何進行阻抗匹配呢，來看看安泰電子怎么說。

功率放大器的匹配方法在進行線性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，為了能夠獲得最大功率的傳輸，網(wǎng)絡(luò)一般采用共軛阻抗的匹配方式，但是功率放大器輸入和輸出的阻抗都是非線性的，所以不能實現(xiàn)共軛匹配，一般都是把50Ω負載變換成阻抗值，它的實部可以在輸出/輸出偏置電壓下獲得最大輸出功率，它的虛部能夠把晶體管內(nèi)部的寄生元件調(diào)諧掉，這種網(wǎng)絡(luò)變換的阻抗都被稱為最佳負載阻抗，也叫作動態(tài)輸出阻抗。

功率放大器工作于非線性，小信號放大器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法已經(jīng)不再適用，目前一般都采用動態(tài)阻抗法、大信號S參數(shù)法和負載牽引法等三種方法來進行功率放大器匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。

一、動態(tài)阻抗法：動態(tài)阻抗法要求提供大信號工作狀態(tài)下的動態(tài)輸入和輸出阻抗。動態(tài)阻抗測試原理：把功率管調(diào)整到最大功率的輸出狀態(tài)，然后分別測出從信號源向功率管的輸入端看去，從負載向輸出端看去阻抗，這時的阻抗值就是動態(tài)輸入（Zin）、動態(tài)輸出阻抗（ZOL）。

二、大信號S參數(shù)法：大信號S參數(shù)號能夠進行功率放大器的功率增益、穩(wěn)定性的分析和增益、平坦度的設(shè)計。在使用大信號S參數(shù)方法設(shè)計功率放大器的時候，不僅要根據(jù)輸出功率的大小選擇負載阻抗，而且還要根據(jù)絕對穩(wěn)定條件和潛在不穩(wěn)定條件兩種情況分別進行考慮。由于大信號S參數(shù)的測量相對來說困難，所以一般采用雙信號法或者大電流直流擬合法來進行大信號S參數(shù)的測量。

三、載牽引法：負載牽引法要求給出對應(yīng)各種不同的輸出功率、功率增益和效率等參數(shù)的數(shù)據(jù)，通過計算機來進行綜合設(shè)計，設(shè)計系統(tǒng)非常的復(fù)雜。對于大功率晶體管來說，廠家都會給出功率晶體管道動態(tài)輸入、輸出阻抗。

功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計一般都是50W（即史密斯圓圖圓心）為準(zhǔn)，所以通常都會采用上面提到的三種方法，無論是通過仿真軟件還是實際儀器如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，都要在史密斯圓圖上匹配到50W。匹配電路設(shè)計目標(biāo)：1、輸入匹配電路：把微波晶體管的復(fù)數(shù)輸入阻抗變換為50W電阻性的源阻抗。1)**噪聲：Gout1=Gopt(Zout1=Zopt=1/Yopt)；2)最大功率增：Zout1=Zin*。

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圖：ATA-3090功率放大器指標(biāo)參數(shù)