功率放大器種類(lèi)繁多,使用場(chǎng)合,工作頻段各不相同。可以按照線性功率放大器和非線性功率放大器進(jìn)行分類(lèi)。其中線性功率放大器包括:A類(lèi)(甲類(lèi)),B類(lèi)(乙類(lèi)),AB類(lèi)(甲乙類(lèi)),這三類(lèi)功率放大器主要差別為靜態(tài)工作點(diǎn)的不同設(shè)置;非線性功率放大器包括:C類(lèi),D類(lèi),B類(lèi),F(xiàn)類(lèi),D、B、F類(lèi)又被稱為開(kāi)關(guān)模式功率放大器,A、B、AB、C類(lèi)屬于傳統(tǒng)類(lèi)型功率放大器。
功率放大器的設(shè)計(jì)考慮因素:
選擇如何開(kāi)始設(shè)計(jì)以優(yōu)化功率、效率及帶寬時(shí),IC設(shè)計(jì)師可以使用不同拓?fù)浼霸O(shè)計(jì)考慮因素。常見(jiàn)的單塊放大器設(shè)計(jì)類(lèi)型就是一種多級(jí)、共源、基于晶體管的設(shè)計(jì),也稱作級(jí)聯(lián)放大器設(shè)計(jì)。這里,增益放大器會(huì)從每一級(jí)增加,從而實(shí)現(xiàn)高增益,并允許我們?cè)黾虞敵鼍w管大小,以增加RF功率。GaN在這里提供了一些優(yōu)勢(shì),因?yàn)槲覀兡軌虼蠓?jiǎn)化輸出合成器、減少損耗,因而可以提高效率,減小芯片尺寸。
因此,我們能夠?qū)崿F(xiàn)更寬帶寬并提高性能。從GaAs轉(zhuǎn)向GaN設(shè)備的一個(gè)不太明顯的優(yōu)勢(shì)就是,能夠?qū)崿F(xiàn)給定RF功率水平,可能是4W。晶體管尺寸將會(huì)更小,從而實(shí)現(xiàn)更高的每級(jí)增益。這將帶來(lái)更少的設(shè)計(jì)級(jí),實(shí)現(xiàn)更高效率。
這些級(jí)聯(lián)放大器技術(shù)的挑戰(zhàn)在于,在不顯著降低功率和效率,甚至在不借助GaN技術(shù)的情況下,很難實(shí)現(xiàn)倍頻程帶寬。