E类功率放大器_MRFE6VP6300H_25MHz.pdf

E 类功率放大器设计（summary） 2019.4.24 SF_FLOWER 引言：本文主要介绍了 E 类功率放大器的主要特点和以及在利用ADS 软件设计 的基本流程。在仿真流程中着重介绍了 LoadPull 和 SourcePull 两个仿真模板的 使用方法。当然文中也详细介绍了在仿真器件遇到的几个坑以及解决过程。在这 里要特别感谢科创的长数君，以及极速外卖在前期给予了关键性的指点。 （本文即是总结，也是希望给以后的童鞋们提供一个做 E 类功放的样板，供大 家学习。当然，本人水平有限，在仿真过程中也有很多不太懂的地方，也希望大 家不吝赐教） 关键词：E 类功率放大器设计；ADS 仿真；SourcePull；LoadPull；新手入门； 一、 什么是 E 类功放 就现在我的了解，功率放大器主要有 7 种拓扑结构。其中有我们非常熟悉的 A 类，B 类（有交越失真），以及 AB 类线性放大器，也有 C 类、D 类、E 类、F 类等 非线性放大器。在高频电路中，人们常把 D 类，E 类，F 类归为开关类功率放大器。 E 类功率放大器，因其简单的拓扑结构和较高效率，在功放中拥有着独特的地 位。在不考虑无源器件损耗的情况下，E 类功放的效率能够达到 100%。理想情况 下，E 类功放的晶体管工作在开关状态。 在晶体管导通的时候，有电流，但没有电压。 在晶体管关断的时候，有电压，但是没电流。 从而实现电压与电流的错位，从而降低晶体管的损耗，从而提供整个电路的效 率。 图 1. 1 E 类功率放大器电路图 （并联电容C0、 扼流圈 RFC、串联谐振电路 LSCS 和负载电阻 RL 组成， 其中 并联电容 C0 等于晶体管本身的输出电容与负载网络额外电容之和） 二、 功率放大器的基本设计步骤 先来看一下基本流程： 确定最佳 设置参考 器件参数 HB参数仿 PCB与后仿 器件选型 输入和输 点 计算 真 真 出阻抗 - 0 - 图2. 1 功率放大器的基本设计步骤 器件选型：要保证器件到极值都能够满足设计的参数要求。 设置参考点： 参考点的选择关系到整个放大电路的工作状态，E 类供放要工作在开 关状态，因此要接近阈值电压。 器件参数计算： 主要用来确定整个电路的谐振频率，带宽大小 (Such as C0, LSCS) 最佳输入和输出阻抗： 利用源牵引 （SourcePull）和负载 (LoadPull)牵引，来确定功率放大器的最佳 匹配点。 HB 参数仿真： 用来测试设计的指标。比如效率（PAE），输出功率，输出饱和功率，以及E 类 功率放大器谐波大小仿真。 PCB 与后仿真主要包括： 电容电感的实际器件选择，添加合理的微带线，从何让布局合理（奈何小花只 做了原理图仿真，这里就不介绍了） 三、 E 类功率放大器的详细设计步骤 3.1 ADS 模型的导入不成功？ 为了照顾那些想小花同学一样的初学者，难免有时会遇见模型导入不成功的 问题。当然，大部分器件模型都可以从公司官网上下载的，但有时候，并不是有 了器件模型就能直接用的，还需要下一个 ADS 软件的支持库。要是你出现以下报 错，如图 3.1，那要恭喜你看到了这个文章。 图 3. 1 ERROR detected by hpeesofsim during netlist flattening. ‘FLS_MRFE6VP6600N_FET2.FSL1’is a