功率放大器的参数与关系
功放参数全面解析入门
功放参数全面解析输出功率（output power）：表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小，一般在功放说明书上标明在8欧姆负载，4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率，同时也会表明功放在桥接状态下，8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。
这个输出功率表示功放的额定输出功率，而不是最大或者峰值输出功率。
负载阻抗（load impedance）：表明功放的负载能力，负载的阻抗越小，表明功放能通过的电流能力就越强，一般来说，大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆，品质好的功放最低负载一般为2欧姆。
双通道时能够负载4欧姆的功放，在桥接状态下可以负载最低为8欧姆，双通道时能够负载2欧姆的功放，桥接状态下可以负载4欧姆。
桥接状态下只能负载8欧姆的功放，不可以负载更低的阻抗，否则会造成功放因为电流过大而烧毁。
立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode)：一般的功放内部具有两个独立的放大电路，可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出，这种工作状态称为立体声(两路)模式。
桥接模式(bridge mode)：桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽，从而产生更大输出电压的方式，功放设定为桥接模式后，成为一台单声道放大器，只可以接受一路输入信号进行放大，输出端为两路功放输出的正端之间。
并联输入模式(parallel mode)：此方式将功放的两路输入信号通道进行并联，只输入一路信号来同时驱动两个放大电路，两个输出端输出信号相同。
频响范围(frequency range)：表明功放可以进行放大的工作频段，一般为20－20000赫兹，一般在此数据后面有一个后缀，比如－1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围，这个数值约小，表明频率范围内的频响曲线更平直。
如果功放的频响范围以－3分贝为测试条件，这个功放出来的声音可能就没有那么平直了。
总谐波失真(THD)：表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。
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。
OCL功率放大器报告
1 绪论功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。
音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度=200mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz，在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。
为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。
本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。
综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。
本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍，选择放大电路的设计方案。
选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析，设计出电路图并且分析该电路，按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。
并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。
利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。
然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。
最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。
写出相关总结和心得体会。
2 音频功率放大器2.1 音频功放的性能指标音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高。
放大器参数说明
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；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。
这种放大器称之为线性放大器，这两个功率之比就是功率增益G。
功率放大器的分类及其参数
功率放大器的分类及其参数功率放大器（简称：功放）（Power Amplifier）功率放大器，顾名思义，是将功率放大的放大器。
进入微弱的信号，如话筒、VCD、微波等等送到前置放大电路，放大成足以推动功率放大器信号幅度，最后后级功率放大电路推动喇叭或其它设备，它最大的功用，是当成输出级（Output Stage）使用。
从另一个角度来看，它是在做大信号的电流放大，以达到功率放大的目的。
从广义上来说功率放大器不局限于音频放大，很多场合都会用到它，如射频、微波、激光等等。
功率放大器的分类：1、纯甲类功率放大器纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器（Class A），它是一种完全的线性放大形式的放大器。
在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量。
纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高品质系列才有这类功率放大器。
这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。
2、乙类功率放大器乙类功率放大器，也称为B类功率放大器（Class B），它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。
B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。
但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B 类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。
在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。
3、甲乙类功率放大器。
功率放大器(功放)知识
功放基本知识：功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。
一套良好的音响系统功放的作用功不可没。
功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
分类：按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和丁类.功放（又称D类）。
甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。
甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。
乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。
许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。
这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。
按功放输出级放大元件的数量，可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件（或多只元件但并联成一组）完成对信号正负两个半周的放大。
放大器参数说明范文
放大器参数说明范文放大器是一种电子设备，用于放大音频或信号的电压、电流或功率，以便在音频系统、通信系统、雷达系统、无线电系统等多个领域中实现音频信号增强或传输。
放大器通常由控制部分、输入部分和输出部分组成，各部分共同决定放大器的性能和特点。
以下是一些常见的放大器参数的说明：1. 增益（Gain）：增益是放大器将输入信号放大的比例。
它是输出信号与输入信号之间的比值。
增益通常以分贝（dB）为单位表示。
增益的高低决定了放大器的放大能力，增益越高，放大器输出信号相对于输入信号的增强程度越大。
2. 带宽（Bandwidth）：带宽是指放大器在特定增益下能够传输的频率范围。
放大器的带宽取决于其内部的电路设计和工作状态。
带宽越宽，放大器能够传输更多的频率成分，从而实现更准确、更真实的声音反馈。
3. 输入阻抗（Input Impedance）：输入阻抗指的是放大器输入端对外部信号源的阻抗要求。
输入阻抗越高，表示放大器对输入信号源的负载影响越小，通常以欧姆（Ω）为单位表示。
4. 输出阻抗（Output Impedance）：输出阻抗是指放大器输出端对负载的阻抗特性。
输出阻抗越低，表示放大器对外接负载的适应能力越好。
输出阻抗通常也以欧姆（Ω）为单位表示。
5. 最大输出功率（Maximum Output Power）：最大输出功率是指放大器能够输出的最大功率。
它决定了放大器可以驱动的最大负载功率。
最大输出功率通常以瓦特（W）为单位表示。
6. 总谐波失真（Total Harmonic Distortion）：总谐波失真表示放大器输出信号中包含的畸变成分的百分比。
一般来说，总谐波失真越低，放大器输出信号质量越好。
它是衡量放大器音质好坏的重要指标。
7. 信噪比（Signal-to-Noise Ratio）：信噪比是指放大器输出信号与输入信号之比中，有用信号与噪声之比的强度。
信噪比越高，表示放大器在放大信号时对于噪声的削弱能力越强，输出信号的纯净度越高。
放大电路的主要性能指标
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7、最大输出功率Pomax和效率η
三极管是一个能量控制器件，它能通过三极管的 控制作用，把直流电源提供的能量转换成交流电能输 出。所以，放大电路的最大输出功率，就是在输出信 号不失真时，放大电路向负载提供的最大交流功率， 用Pomax来表示。 规定放大器的最大输出功率与直流电源提供的 功率之比叫做放大器的效率η。效率越高．在交流输 入信号的控制下，能量转换能力就越强。
RL ' Uo RL ro
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实验分析时，在保持输人信号不变的前提下，分别测出放
），输出电 '和 U 大电路输出端开路和加载(接时的电压 U
o
阻可由下式来决定
3、最大输出幅度
U ro 。o 1 RL Uo
在不失真情况下，放大电路的最大输出电压或电流的大
2.1.2 放大电路的主要指标
放大电路的性能指标可以衡量一个放大器性能 的好坏和特点。性能指标主要包括放大倍数(或 增益)、输人电阻、输出电阻、通频带等。 由于放大电路可以看成是一个有源四端双口网 络，为讨论放大电路的性能指标，将放大电路的 等效网络重画于图2—2中，并按双口网络的一般 约定画出了电流的方向和电压的极性，同时假定 输入信号为正弦波，图中的电流和电压均采用向 量表示。这样，我们就可以由这个网络的端口特 性来描述放大电路的性能指标。
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图2-2 放大电路示意图
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1、放大倍数(或增益)
为衡量放大电路的放大能力，规定不失真时的输出量与 ，或称为增益， 输入量的比值叫做放大电路的放大倍数 A 即：
X o A X i
根据输入量和输出量的不同．可以有以下四种增益的定 义方法。 1) 电压放大倍数
U A o A uu u U i
射频功率放大器简介(1)
匹配设计
成功地设计微波功率放大器的关键是设计阻抗匹配网络。在任 何一个微波功率放大器设计中，错误的阻抗匹配将使电路不稳定，同 时会使电路效率降低和非线性失真加大。在设计功率放大器匹配电路 时，匹配电路应同时满足匹配、谐波衰减、带宽、小驻波、线性及实 际尺寸等多项要求。当有源器件一旦确定后，可以被选用的匹配电路 是相当多的，企图把可能采用的匹配电路列成完整的设计表格几乎是 不现实的。
ηadd= （射频输出功率-射频输入功率）/ 直流输入功率 ηadd称为功率放大器的功率附加效率，它既反映了直流功率转换成射频功率的 能力，又反映了放大射频功率的能力。很明显，用功率附加效率ηadd衡量功率 放大器的功率效率是比较合理的。
主要性能指标
6. 饱和输出功率 和 1dB压缩点 随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入 功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的 值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率 的1dB压缩点，用P1dB放大器参数表示。典型情况下，当功率超过P1dB时， 增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大 3-4dB。
匹配设计
③低损耗。在大功率放大器中，由于输出功率较大，输出电路有一点损耗 就会有较大功率损失，并且，在输出电路板上转成热耗，从而使电路的可 靠性变差。例如，连续波输出功率为200W，输出匹配电路损耗为1dB，则 耗散在输出匹配电路上的功率高达40W以上。输出功率越大，输出匹配电 路上所耗散的功率越大。因此，在设计大功率放大器时，应该尽可能减小 输出匹配电路的损耗。 ④线性。由非线性分析知道，功率放大器的三阶交调系数是与负载有关的， 因此在设计输出匹配电路时，必须考虑线性指标的要求。 ⑤效率。功率放大器的效率除了取决于晶体管的工作状态、电路结构、负 载等因素外，还与输出匹配电路密切相关。要求输出匹配电路保证基波功 率增益最大，谐波功率增益最小，损耗尽可能小和良好的散热装置。
功放重要参数
5、频率响应，早期俗称功率带宽，指谐波失真不超过规定值时，功放的1/2额定功率频带宽度，即有高低端下跌-3dB的两个频率点之间所包括的频带，称之为功率带宽。
6、阻尼系数，主要是对低频而言，是直接影响低音音质的极重要的技术参数。众所周知，喇叭的口径越大，低音相对就越好，但音盆越大其运动惯性也随之加大，此惯性使它很难与音频信号同步运动，往往表现出的声音混浊不清，尤其在100-400Hz低频，容易造成声染色，使人听起来模糊不清，很不自然。有些改装车的低音喇叭，低频信号强时颤振不止，低音拖尾严重，这就是音盆惯性所引起的。 在功放设计时，工程师对功放采取一些技术措施，如选择多管并联，低内阻（毫欧级）大功率管，提高工作电压，选择优质线材等，极力提高阻尼系数，使它能够针对喇叭惯性运动，产生"电阻尼"作用，使音盆的运动与音频信号同步运动，尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位（即中心位置），这种阻止效果就是阻尼系数（Damp Factor），D=Rs/Ri，Rs=喇叭阻抗，Ri=功放输出内阻，D越大，音盆与信号同步效果就越好，低音就越纯越干净，重放效果就越好。
3、输出功率，功率问题最令汽车音响从业人员认识不清，在这里需要一一讲解：
A、额定输出功率，称为（RMS），指放大器输出的音频信号在总谐波失真范围内，所能输出的最大功率。它一般是交流信号峰值的0.707倍。
B、平均功率，平均功率一般是指各个频率点的平均消耗功率，它与额定输出功率有点类似，但是它一般要参考时间。
7、转换速率（Slew rate），功放的转换速率极大地影响着高音重放质量与性能。转换速率越快，高音音质就越佳，越能准确地捕捉到稍纵即逝的高频信息。高档功放可做到十几至几十V/us，低中档功放都一般不标出，这种转换速率的数值高低，与设计，用料有密切关系，但也不宜太高，太高会产生人耳听不见的20KHz以上超音信号，不但对改善音质无作用，反而容易烧坏高音喇叭…………
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Frequency
定义：物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率， 常用f表示，单位为HZ。
F Байду номын сангаас 1
t
换算：物理中频率的基本单位是赫兹（Hz），简称赫， 也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）或吉赫（GHz）做单 位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz 1GHz=1000MHz。
Gain
增益是表示放大器功率放大倍数,以输出功率同输入功率比值 的常用对数表示，单位为分贝。增益、电压增益和功率增益 通常是可以互换的。公式如下：
输出功率 功率增益： 10lg Gain（dB） 输入功率
输出电压 电压（电流）增益： 20lg Gain（dB） 输入电压
P1dB
P1dB(1dB Compression)：1dB压缩点(P1dB)是输出功 率的性能参数。压缩点越高意味着输出功率越高。 P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输 入(或输出)功率点。参见图，增益随输入功率变化的曲 线。注意当输入功率升高时增益是如何下降的。这是因 为在其最大输出功率时器件达到饱和，于是功率不能继 续上升。1dB压缩点可以在输入或输出定义。例如，如 果输出P1dB规范是+20dBm，则这个元件的输出功率 约为+20dBm。减小输出功率使之低于P1dB将减小失 真。
关于PA的几个参数及关系
2014-12-19
关于PA
功率放大器（英文名称power amplifier），简称“功放”，是 指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载 （例如扬声器）的放大器。
关于PA的几个重要参数
Wave Band Frequency Gain P1dB
Power
Wave Band
Power
Out Power：额定输出功率 额定输出功率就是正常条件下，最大的输出功率。 In Power：额定输入功率 额定输入功率就是正常条件下，最大的输入功率。
一般情况下输出功率和输入功率是不等的。
关于几个参数之前的关系
频率与波段：
频率与波段成反比，频率越低波长越长；频率越高波长 越短。
P1DB转换成功率公式如下：
波段 L S C X Ku K Ka U E F Q V W D 频率（GHZ） 1-2 2-4 4-8 8-12 12-18 18-27 27-40 40-60 60-90 90-140 30-50 50-75 75-110 110-170 波长(MM) 300-150 150-75 75-37.5 37.5-25 25-16.67 16.67-11.11 11.11-7.5 7.5-5 5-3.33 3.33-2.14 10-6 6-4 4-2.73 2.73-1.76
Thank you！
10lg（ 1000P） dBm
关于几个参数之前的关系
增益与P1DB与功率的关系： 1分贝压缩输出功率（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。随着输入功率的继续增加，放大器进入非线性 区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也 就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常 把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为 输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。典型情况下， 当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大 的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB。