基于ADS的多級(jí)功率放大器設(shè)計(jì)與仿真

作者：時(shí)間：2012-06-01 來源：網(wǎng)絡(luò)

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2．4 穩(wěn)定性分析
放大器電路必須滿足的首要條件是在所有的頻段內(nèi)滿足絕對(duì)穩(wěn)定的條件。絕對(duì)穩(wěn)定是指在電路所處于的偏置條件下，放大器在整個(gè)頻率范圍內(nèi)始終都處于穩(wěn)定狀態(tài)，即同時(shí)滿足：
穩(wěn)定性因子：

輔助穩(wěn)定性因子：

式中△=S11S22-S12S21。
使系統(tǒng)穩(wěn)定的措施有很多種。其中最簡單的是在其不穩(wěn)定的端口增加一個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的電阻。而功放的目的是得到大的輸出功率，在管子輸入部分加入穩(wěn)定性電路雖然降低了系統(tǒng)的增益，但是不影響輸出功率。

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/186311.htm

輸出級(jí)的穩(wěn)定性采用在管子輸入端口串聯(lián)電阻的方法來使電路穩(wěn)定，如圖3所示。對(duì)于穩(wěn)定性，當(dāng)穩(wěn)定性因子K>1時(shí)，最大資用功率增益滿足：

所以，只有穩(wěn)定性因子K=1．05時(shí)，系統(tǒng)得到的增益在實(shí)際電路中會(huì)最接近最大穩(wěn)定性增益。
第二級(jí)驅(qū)動(dòng)級(jí)的晶體管工作頻率范圍內(nèi)也不穩(wěn)定，采用負(fù)反饋和在管子輸入部分串聯(lián)電阻的方法解決其穩(wěn)定性問題。
2．5 匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2．5．1 源、負(fù)載牽引法確定阻抗
應(yīng)用于大功率放大器設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)的方法主要有以下幾種：大信號(hào)S參數(shù)法、動(dòng)態(tài)阻抗法和Load-Pull，Source-Pull綜合使用的方法。為了得到最大的輸出功率，兼顧效率，所以這里采用Load-Pull，source-Pull綜合使用的方法來尋找最佳的外部負(fù)載阻抗和源阻抗，從而完成設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。

首先，進(jìn)行Load-Pull仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。綜合附加功率效率和輸出功率，得出負(fù)載最佳阻抗為4．477-j3．033。根據(jù)該負(fù)載阻抗值，采用分布參數(shù)和集總參數(shù)混合的方法設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。其次，將設(shè)計(jì)好的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)加入到Source-Pull仿真的電路中，進(jìn)行Source-Pull仿真，仿真結(jié)果如圖5所示。從而得出最佳的源阻抗為1．764-j1．720。用與輸出匹配網(wǎng)絡(luò)同樣的方法設(shè)計(jì)好輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。