场效应晶体管放大器是电压控制器件，具有输入阻抗高、噪声低的优点，被广泛应用在电子电路中，特别是具有上述要求前级放大器显示器出越性。根据场效应管两大类型...
PA输出匹配
接线图
2024年01月26日 10:52 172
admin
本应用笔记描述了在给定负载电阻下设计输出匹配网络的方法。所提供的文档还可用于所有 Melexis 发射器和收发器集成电路。
本应用笔记描述了在给定负载电阻下设计输出匹配网络的方法。所提供的文档还可用于所有 Melexis 发射器和收发器集成电路。
几乎所有低功耗射频发射器 IC 都具有片上功率放大器级，其中输出引脚为集电极开路或漏极开路。所有 Melexis 发射器的射频功率放大器级均采用提供集电极开路的双极晶体管进行设置。集电极输出必须提供直流电压以偏置晶体管级。这通常是通过电感器完成的。可以通过并联电容器将电感器调谐到工作频率，也可以将电感器设置为不影响输出阻抗的较大值（称为射频扼流圈）。
RF 设计人员过去常常使用 S 参数，但这种未定义输出阻抗的方法有时会出现问题。在某些情况下，如果提供了 S 参数，则 S 参数不是输出设备的参数，而是设备应看到的复数共轭值，以提供最大输出功率。器件本身的 S 参数并不是很有用，因为输出级等效电路本质上是一个与引脚的小电容和小寄生电感并联的大电阻。假设电容约为 2.5 pF，电阻约为 10 kΩ。尝试将此阻抗与负载（通常为 50 至 400 Ω）相匹配，会产生非常小的输出，因为设备会饱和。
设计输出匹配网络的更有用的方法是考虑输出电容、电源电压、输出级的饱和电压和所需的功率输出。为了避免输出级饱和（这会增加谐波电平），Melexis TH720xx 发送器的饱和电压可假定为 1.2 V。而 TH122x 收发器则适用 0.7 V 的饱和电压。饱和电压与电源电压完全无关。
峰值输出电压摆幅受到电源电压 Vcc 减去饱和电压 Vsat 的限制。如果发射器采用 3 V 电源供电，则发射器的电压可为 1.8 V，收发器的电压可为 2.3 V。
示例：如果我们假设所需的 RF 功率 Po = 3.6 mW (8 dBm)，取自 TH70xx 发射机，电源电压为 3 V，Vsat = 1.2 V，则最佳负载电阻将为 RL= 256 Ω。可以选择稍小的负载电阻，以确保输出级在电源电压下降时不会饱和。
晶体管的输出电容 Cout 通常为 2 – 3 pF。可以从两个方面来考虑：
用于与电感器和外部槽路电容器一起进行简单的谐振频率调谐（在这种情况下，电感器可以由例如环形天线形成）。
作为输出匹配网络的电容器
通常需要调整匹配网络以获得最佳结果并补偿电路板布局寄生效应。
本应用笔记描述了在给定负载电阻下设计输出匹配网络的方法。所提供的文档还可用于所有 Melexis 发射器和收发器集成电路。
几乎所有低功耗射频发射器 IC 都具有片上功率放大器级，其中输出引脚为集电极开路或漏极开路。所有 Melexis 发射器的射频功率放大器级均采用提供集电极开路的双极晶体管进行设置。集电极输出必须提供直流电压以偏置晶体管级。这通常是通过电感器完成的。可以通过并联电容器将电感器调谐到工作频率，也可以将电感器设置为不影响输出阻抗的较大值（称为射频扼流圈）。
RF 设计人员过去常常使用 S 参数，但这种未定义输出阻抗的方法有时会出现问题。在某些情况下，如果提供了 S 参数，则 S 参数不是输出设备的参数，而是设备应看到的复数共轭值，以提供最大输出功率。器件本身的 S 参数并不是很有用，因为输出级等效电路本质上是一个与引脚的小电容和小寄生电感并联的大电阻。假设电容约为 2.5 pF，电阻约为 10 kΩ。尝试将此阻抗与负载（通常为 50 至 400 Ω）相匹配，会产生非常小的输出，因为设备会饱和。
设计输出匹配网络的更有用的方法是考虑输出电容、电源电压、输出级的饱和电压和所需的功率输出。为了避免输出级饱和（这会增加谐波电平），Melexis TH720xx 发送器的饱和电压可假定为 1.2 V。而 TH122x 收发器则适用 0.7 V 的饱和电压。饱和电压与电源电压完全无关。
峰值输出电压摆幅受到电源电压 Vcc 减去饱和电压 Vsat 的限制。如果发射器采用 3 V 电源供电，则发射器的电压可为 1.8 V，收发器的电压可为 2.3 V。
示例：如果我们假设所需的 RF 功率 Po = 3.6 mW (8 dBm)，取自 TH70xx 发射机，电源电压为 3 V，Vsat = 1.2 V，则最佳负载电阻将为 RL= 256 Ω。可以选择稍小的负载电阻，以确保输出级在电源电压下降时不会饱和。
晶体管的输出电容 Cout 通常为 2 – 3 pF。可以从两个方面来考虑：
用于与电感器和外部槽路电容器一起进行简单的谐振频率调谐（在这种情况下，电感器可以由例如环形天线形成）。
作为输出匹配网络的电容器
通常需要调整匹配网络以获得最佳结果并补偿电路板布局寄生效应。相关文章
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