功率放大器输出阻抗的影响因素有哪些原因

　　关于功率放大器的疑问有很多，前阵子有人咨询影响功率放大器输出阻抗的有哪些因素，今天就请安泰电子来为大家解释，同时再为大家科普一下功率放大器的知识。

　　图：信号源和负载的放大器的简化模型

　　在搞清楚影响功率放大器输出阻抗因素之前，我们用信号源和负载的放大器模型来分析一下，输入电压Vin被放大一个因子G并且驱动到负载ZL。但是不是所有电压都施加到负载，这是因为部分会在输出阻抗Zout中消耗，到达负载的实际电压是：

　　通常VOUT＜G*Vin在高频系统中使用50Ω，负载上电压只有输出的50%。

　　对于容性负载，可能会出现Vout＞G·Vin的特殊情况。输出阻抗一般等效为电阻与电感的串联，两者都有比较低的值。这种情况下，上述的计算公式如下图所示：

　　图：到达负载的实际电压的计算公式

　　负载电容Cload和输出电感LOUT在特定的频率点发生谐振，(1-ω2LoutCLoad)=0。这时候，Vout可能大于G·Vin，从而导致峰值化现象。下图显示了具有峰值的系统的频率响应示例：

　　图：峰值的系统的频率响应示例

　　为了避免输出电压超过负载的最大额定值，可以通过降低输入电压或者在负载前端串联电阻来解决问题。

　　带宽和压摆率

　　功率放大器的负载阻抗会影响带宽，这是因为输出阻抗的电感(LOUT)和负载之间形成的低通滤波造成的。

　　另一方面，功率放大器输出端产生最大时间导数是压摆率，超过额定值的信号放大时都会出现失真情况，而压摆率和带宽有关。

　　更多参数

　　偏移：只会对直流运算放大器产生影响，偏移经常会出现在输出端口处的寄生直流电平。由于数值较低，在很多应用中都被忽略。在诸如感应负载的情况下，小直流电压会造成大电流，这个时候就需要考虑。

　　总谐波失真：放大器的非线性通过在和感兴趣频率的倍数相对应的频率上产生谐波表现。总谐波失真是被广泛应用在评估放大器线性度的参数。总谐波失真是指杂散谐波的均方根电压和基波谐波的均方根电压之比，总谐波失真越低，信号放大越精确。

　　除了负载，在高频情况下还有一个影响放大器工作的因素就是电缆。一根RG-58同轴电缆的杂散电容为80pF/m，2m的电缆表现出160pF的寄生电容。看起来是很低的值，但是使用高压放大器的时候会比电缆预期值高很大。所以使用时要缩短电缆的长度，最大限度地减少寄生影响。

　　ATA-4315功率放大器

　　图：ATA-4315功率放大器指标参数