CREE射頻功放提高視頻帶寬降低記憶效應(yīng)設(shè)計分析

CGH40045F-TB漏級偏置電路采用對稱設(shè)計，主要分析原因在于降低偏置網(wǎng)絡(luò)阻抗，提高視頻帶寬VBW，從而減小功放管的電記憶效應(yīng)。

圖1 CGH40045-TB PCB圖

以下簡單介紹下VBW與電記憶效應(yīng)：

低阻抗通路的帶寬被稱為視頻帶寬（VBW），范圍為100KHz~200MHz，個人理解為調(diào)制信號的帶寬，即信道帶寬，跟輸入的調(diào)制信號有關(guān)。

功率管的記憶效應(yīng)分為熱記憶效應(yīng)和電記憶效應(yīng)，熱記憶效應(yīng)主要跟晶體管溝道溫度周期有關(guān)，電記憶效應(yīng)主要來源于功率放大電路的直流偏置。記憶效應(yīng)的本質(zhì)在于當(dāng)前的時刻不僅跟輸入信號有關(guān)，還跟過去的某一時刻有關(guān)，體現(xiàn)在增益和相位上。

當(dāng)功放管在數(shù)字預(yù)失真方案中，減小記憶效應(yīng)對功放的影響顯的尤為重要，偏置電路是記憶效應(yīng)的一個重要來源，現(xiàn)實中，功率管的漏極到電源之間的電路阻抗（video impedance）在低頻（VBW 10MHz）時并非為0，該阻抗的存在使得加載到功率管漏極的電壓并非是個恒定值，而是隨著功放輸入信號變化。如果是純阻性的，僅僅引起增益壓縮，如果存在電抗部分，則引起記憶效應(yīng)，因此在設(shè)計時，需要該阻抗越小越好。同時工程實驗證明在同樣的輸入信號，同樣的DPD系統(tǒng)中，較大的視頻帶寬（VBW）的ACPR要比較小的視頻帶寬（VBW）的ACPR要好。

圖2 晶體管VBW計算公式

圖2所示，fr表征的是晶體管輸出段低頻諧振頻率，頻率越高，VBW越寬，Ltot指得是供電線跟旁路電容組成的等效電感，Ctot指的是晶體管漏級之間的電容，因此在可操作性上提高VBW的措施是降低Ltot。

具體措施如下：

1.如圖1所示，漏級雙供電方式，并聯(lián)降低阻抗，減小低頻信號的影響。

2.將uF級的電容靠近漏級放置，電容的工作頻率實際大于其SFR，這樣電容呈感性，從而減小Ltot，提高VBW。

3.縮短漏級供電線長度，小于1/4波長，但是這樣會犧牲一部分功率。